渦輪流量計的特點及根據結構分類概述

一、概述

渦輪流量計是一種速度流量計，它利用懸置于流體中帶葉片的轉子或葉輪在不同流速中的轉速變化經過機械傳遞或電脈沖傳遞，最終用計數裝置顯示被測流體的累積流量和瞬時流量。

智能一體化渦輪流量計具有下述特點

1、量程寬：量程比可達10:1，適用于流量變化幅度較大的現場測量。

2、耐高壓，適用溫度范圍寬。

3、儀表元件若用抗腐蝕材料制成，可用于酸、堿、油、水、氣等各種介質的計量。

4、儀表重復性好，動態響應好。

5、儀表結構緊湊、體積小、重量輕、安裝維修方便。

由于渦輪流量計的各項優點，它被廣泛應用于石油工業、城市天然氣、煤氣、化學工業及其他一些行業的流量計量，特別是現代渦輪流量計在歐美各國受到普遍歡迎，在這些國家中，現代渦輪流量計的產量在各種流顯計中已名列前矛。

關于渦輪流量計的使用條件、工作原理等方面有專著論述。本文試圖對國內現有的幾種渦輪流量計進行分類區別，指出它們的不足，供有關同仁參考。

二、渦輪流量計的分類

1、渦輪變送器

渦輪變送器是最早用于工業的一種渦輪流量計。它主要由殼體、導流器、葉輪、軸與軸承、信號檢出器、前置放大器和顯示儀表構成。我國大約在60年代初已開始生產渦輪變送器，70年代末、80年代初它的產量較大。80年代末、90年代初渦輪變送器又有了新的發展；在軸承處添加了注油裝置；最大改進是將信號檢出器、前置放大器和顯示器合成小巧的液晶顯示系統。經過改進的渦輪變送器雖然有了很大改觀但由于渦輪變送器的長期穩定性和可靠性在很大程度上取決于軸與軸承在工作條件下的磨損情況和配合間隙、且國內渦輪變送器多采用滑動軸承，即使添加了注油裝置（加油無疑加大了儀表工人的工作量），仍不能從根本上改變軸與軸承磨損和配合間隙加大的問題。此外，信號發生器等部件的存在必須有電源（在遠離供電設備的地方則不能使用，這個問題在油田尤為突出），若用電池必須定時更換。外加電源的防爆是渦輪變送器存在的主要問題之一。

2、葉輪流量計

渦輪流量計的另一分支是葉輪流量計，它主要由殼體、導流器、葉輪、軸與軸承簡單的機械減速裝置和機械計數器（積算器）組成。早期的葉輪流量計的葉輪是由非常輕巧的薄鐵板（或鋁片）制成的，由于葉輪過于單薄，不能承受大流童的沖擊，因而量程比較小，僅適用在小流童的范圍，經過設計人員的不斷改進，現在的葉輪流量計采用比較結實的葉輪（某些廠家的葉輪與現代渦輪流量計的渦輪很相似），使量程比大大提高。但因為葉輪流量計仍使用滑動軸承，減速裝置和傳動裝置也存在一些先天不足，所以它的精度和壽命都受到直接影響。葉輪流量計的耐壓程度和密封也是主要存在的問題。

3、現代渦輪流最計

現代的渦輪流量計最早是由美國Rockwell公司生產的，隨后法國和德國的幾家公司的產品相繼問世，中國的現代渦輪流量計最早是由沈陽黎明公司生產的，第一代產品雖不完善，但已初具雛形，現代渦輪流量計的主要結構是：殼體、導流器、渦輪、中心傳動裝置、磁連軸器、精度調整裝置和高精度的機械計數器（積算器）。另外根據需要還可以加上遠傳輸出裝置?，F代的渦輪流量計的渦輪經過精心設計，不僅提高了強度，更重要的是提高了精度；與渦輪軸配合的是滾動軸承；中心傳動裝置是一套封閉系統，有效地隔絕了與流動介質的接觸，大大改善了傳動系統的工作條件；磁連軸器的主要作用在于將渦輪、中心傳動裝置與精度調整裝置、計數器等隔離開，使后面這些系統不受管道內壓力的影響，對這些系統的維修和精度調整都帶來很大方便。國內較新的渦輪流量計在量程比、精度、適用溫度范圍等方面都有很大提高。北京市公用事業科學研究所的氣體體積渦輪流量計的主要技術指標已達到：流量：10m3/h～100m3/h；精度：±1%；適用溫度：-30～+80℃；始動壓力：20Pa（2mm水柱）；始動流量0.68m3/h（以LWQ-50型為例）。

現代渦輪流量計在國外已有長足的發站展。美國、德國、法國相繼問世了全機械帶壓力、溫度補償的渦輪流量計，以及雙渦輪（高精度）的渦輪流量計，這些產品進入市場，使渦輪流量計的前景更加廣闊。

三、建議

鑒于目前國內市場上上述幾種流童計并存，名稱又無明確規定。幾種流量計統稱渦輪流量計，給用戶選型和鑒別產品帶來一定麻煩，建議將上述幾種渦輪流量計根據各自的特點依次分別稱為渦輪變送器、葉輪流量計和渦輪流量計。應該將具有導流器、渦輪、中心傳動裝置、磁連軸器等關鍵零部件組成的速度式流量計稱為渦輪流量計而將其余產品分別歸類于渦輪變送器和葉輪流量計。