液体涡轮流量计（螺纹式）

一、概 述
HTL系列涡轮流量计（以下简称TUF）是叶轮式流量（流速）计的主要品种，叶轮式流量计还有风速计、水表等。TUF由传感器和转换显示仪组成，传感器采用多叶片的转子感受流体的平均流速，从而推导出流量或总量。转子的转整（或转数） 可用机械、磁感应、光电方式检出并由读出装置进行显示和传送记录，在石油、化工、科研、国防、计量各部门中获得广泛应用。
传感器与显示仪表配套使用，适用于测量封闭管道中与不锈钢1Cr18Ni9Ti、2Cr13及刚玉Al2O3、硬质合金不起腐蚀作用，且无纤维、颗粒等杂质的液体。若与具有特殊功能的显示仪表配套，还可以进行定量控制、超量报警等。选用本产品的防爆型式(ExdIIBT6),可在有爆炸危险的环境中使用。
传感器适用于在工作温度下粘度小于5×10-6m2/s的介质，对于粘度大于5×10-6m2/s的液体，要对传感器进行实液标定后使用。
二、工作原理
流体流经传感器壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定的条件下，转速与流速成正比，由于叶片有导磁性，它处于信号检测器（由永久磁钢和线圈组成）的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感应出电脉冲信号，此信号经过放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波，可远传至显示仪表，显示出流体的瞬时流量或总量。在一定的流量范围内，脉冲频率f与流经传感器的流体的瞬时流量Q成正比，流量方程为：

式中：
f——脉冲频率[Hz]
k——传感器的仪表系数[1/m3]，由校验单给出。
Q——流体的瞬时流量（工作状态下）[m3/h]
3600——秒时换算系数
每台传感器的仪表系数由制造厂填写在检定证书中，k值设入配套的显示仪表中，便可显示出瞬时流量和累积总量。
三、产品特点
1.高准确度，一般可达±1%R、±0.5%R，高精度型可达±0.2%R；
2.重复性好，短期重复性可达0.05%~0.2%，正是由于具有良好的重复性，如经常校准或在线校准可得到极高的准确度，在贸易结算中是优先选用的流量计；
3.就地显示，瞬时流量和累积流量
4.输出脉冲频率信号，4-20mA，485通讯
5.可获得很高的频率信号，信号分辨力强；
6.范围度宽，中大口径可达1：20，小口径为1：10；
7.结构紧凑轻巧，安装维护方便，流通能力大；
8.适用高压测量，仪表表体上不必开孔，易制成高压型仪表；
9.专用型传感器类型多，可根据用户特殊需要设计为各类专用型传感器，例如低温型、双向型、井下型、混砂专用型等；
10.可制成插入型，适用于大口径测量，压力损失小，价格低，可不断流取出，安装维护方便；
四、技术规格
1、基本参数

测量介质	无杂质、无强烈腐蚀性、低粘度液体
仪表口径	DN4~DN200
精度等级	±1%、±0.5%
量程比	1：10；1：15；1：20
叶轮材质	硬质合金钢YG8
仪表材质	304不锈钢、316L不锈钢等
被测介质温度（℃）	-20~+110℃
环境条件	温度-10~+55℃，相对湿度5%~90%，大气压力86~106KPa
输出信号	脉冲频率信号
	两线制4-20mA电流信号
	485通讯
供电电源	24VDC、3.6V锂电池
传输距离	≤1000m
信号线接口	基本型：赫斯曼接头，防爆型：内螺纹M20*1.5
防爆等级	基本型：非防爆产品，防爆型：ExdIICT6 Gb
防护等级	IP65

2、口径流量对照表

仪表口径 （mm）	正常流量范围 （m³/h）	扩展流量范围 （m³/h）	仪表口径 （mm）	正常流量范围 （m³/h）	扩展流量范围 （m³/h）
DN4	0.04~0.25	0.04~0.4	DN50	4~40	2~40
DN6	0.1~0.6	0.06~0.6	DN65	7~70	4~70
DN10	0.2~1.2	0.15~1.5	DN80	10~100	5~100
DN15	0.6~6	0.4~8	DN100	20~200	10~200
DN20	0.8~8	0.45~9	DN125	25~250	13~250
DN25	1~10	0.5~10	DN150	30~300	15~300
DN32	1.5~15	0.8~15	DN200	80~800	40~800
DN40	2~20	1~20

3、材质选型

连接方式	材质(常规型）				材质（特殊型）
法兰连接式	表体	304不锈钢	法兰	304不锈钢	法兰	316
	导流体				表体/导流体	316
	卡簧		叶轮	YG8合金钢	叶轮	双相钢
						涂氟特龙
螺纹连接式	直管段	304不锈钢	表体	304不锈钢	表体	316
	导流体		螺母		导流体	316
	卡簧		叶轮	YG8合金钢	叶轮	双相钢
						涂氟特龙
卡箍连接式	导流体	304不锈钢	表体	304不锈钢	表体	316
	卡簧		叶轮	YG8合金钢	叶轮	双相钢
						涂氟特龙

五、外形尺寸



六、选型

型号	通径
HTL-XXX	DN4-200
	代号	安装方式
	A1 A2 A3	法兰式 螺纹式 卡箍式
		代号	被测介质
		B1 B2	液体  气体
			代号	仪表材质
			C1 C2 C3	304 316 其他
				代号	精度等级
				E1 E2	0.5级 1级
				代号	信号输出
				F1 F2 F3	4－20Ma(两线制) 脉冲频率 RS485通讯
				代号	温压补偿
				N Y	无温压补偿 有温压补偿
				代号	温度
				T1 T2	常温型 高温型
				代号	供电电源
				D1 D2	3.6V锂电池供电 DC24V电源供电
				代号	防护等级
				U1 U3	IP65无防爆 IP65有防爆

七、安装示意图
涡轮流量计典型安装管路系统图（见图1）


八、管道安装注意事项
1 传感器应安装在便于维修，管道无振动、无强电磁干扰与热辐射影响的场所。
2 水平安装传感器要求管道不应有目测可察觉的倾斜（一般在 5°以内），垂直安装传感器管道垂直度偏差亦应小于 5°。在不能停流的场所，应装旁通管和可靠的截止阀（见 图 1），测量时要确保旁通管无泄漏。
3 在新铺设管道装传感器的位置先接入一段短管代替传感器，待“扫线”工作完毕，确认管道内清扫干净后，再正式接入传感器。
4 若流体含杂质，则应在传感器上游侧装过滤器，管道内应定期清理排放沉淀杂质；若被测液体含有气体，则应在传感器上游侧装消气器。过滤器和消气器的排污口和消气口要通向安全的场所。
5 若传感器安装位置位于管线的低点，为防止流体中杂质沉淀滞留，应在其后的管线装排放阀，定期排放沉淀杂质。
6 传感器安装在室外时，应有避免直射阳光和防止雨淋的措施。
安装直管段的要求：直管段长度涡轮流量计对管道内流速分布畸变及旋转流是敏感的，进入传感器应为充分发展湍流，因此要根据传感器上游侧阻流件类型配备必要的直管段或或整流器，要求入口段和出口段直管段长度。

若上游侧阻流件情况不明确，一般推荐上游直管段长度不小于20D，下游直管段长度不小于5D，如安装空间不能满足上述要求，可在阻流件与传感器之间安 装流调整器。传感器安装在室外时，应有避直射阳光和防雨淋的措施。
功能：
1）0.8～3KHz等精度测频；
2）4-20mA输出；
3）上下限报警输出，其监控的参数、高低报警和电平输出方式可根据需要设 置；
4）三路12位AD输入（温度、压力、电池电压）；
5）0～1000Hz频率输出；
6）累积流量可记录。
7）整机平均功耗450μA。

九、使用注意事项
1.现场安装、维护必须遵守“有爆炸性气体时勿开盖”的警告语，并在开盖前关掉外电源。
2.管道安装完毕进行密封性试压时，应注意流量计压力传感器所能承受的最高压力，以免损坏压力传感器。
3.投入运行时，应缓慢开启流量计上、下游阀门，以免瞬间气流过急而损坏仪表和管路。
4.当流量计需要有信号远传时，应严格按三、四“电气性能指标”要求接入外电源24VDC，严禁在信号输入口直接接入220VAC或380VAC电源。
5.用户不得自行更改防爆系统的接线方式和任意拧动各个输出引线接头；
6.流量计运行时，不允许打开前盖改动仪表参数，否则影响流量计的正常工作；
7.不得随意松开流量计固定部分。
8.产品在室外使用时，建议加配防水罩。
9.投入动行的启闭顺序
未装旁路管的流量传感器，先以中等开度开启流量传感器上游阀，然后缓慢开启下游阀。以较小流量运行一段时间（如 10 分钟），然后全开上游阀，再开大下游阀开度，调节到所需正常流量。装有旁路管的流量传感器，先全开旁路管阀，以中等开度开启上游阀，缓慢开启下游阀，关小旁路阀开度，使仪表以较小流量运行一段时间。然后全开上游阀，全关旁路阀（要保证无泄漏），最后调节下游开度到所需的流量。
10.低温和高温流体的启用
低温流体管道在通流前排净管道中的水分，通流时先以很小流量运行15分钟，再渐渐升高至正常流量。停流时也要缓慢进行，使管道温度和环境温度逐渐接近。高温流体运行与此相类似。
11. 启闭阀应尽可能平缓，如采用自动控制启闭，最好用“两段开启，两段关闭”方式， 防止流体突然冲击叶轮甚至发生水锤现象损坏叶轮。
12. 检查流量传感器下游压力。当管道压力不高，在投入运行初期观察最大流量下传感器下游压力是否大于公式 5 计算的 Pmin，否则应采取措施以防止产生气穴。流量传感器的仪表系数是经过标准装置校验后，供给用户校验单上写明的，谨防丢失。传感器长期使用因轴承磨损等原因，仪表系数会发生变化，应定期进行离线或在线校验。若流量超出允许范围，应更换传感器。
13. 有些测量对象，如输送成器油管线更换油品或停用时，需定期进行扫线清管工作。扫线清管所用流体的流向、流量、压力和温度等均应符合涡轮流量计的，否则会引起准确度降低甚至损坏。
14.为保证流量计长期正常工作，要加强仪表的运行检查，一旦发现异常及时采取措施排除。监测叶轮旋转情况，如听到异常声音，用示波器监测检测线圈输出波形，如有异常波形，应及时卸下检查传感器内部零件。如怀疑有不正常现象应及时检查。保持过滤器畅通，过滤器可从出入口压力计的压差来判断是否堵塞。要定期排放消气器中从液体逸出的气体等等。
十一、常见故障及处理方法

故障现象	可能原因	消除方法
流体正常流动时无显示，总量计数器字数不增加	1）检查电源线、保险丝、功能选择开关和信号线有无断路或接触不良 2）检查显示仪内部印刷版，接触件等有无接触不良 3）检查检测线圈 4）检查传感器内部故障，上述1）~3）项检查均确认正常或已排除故障，但扔存在故障现象，说明故障在传感器流通通道内部，可检查叶轮是否碰传感器内壁，有无异物卡住，轴或轴承有无杂物卡住或断裂现象	1）用欧姆表排查故障点 2）印刷版故障检查可采用替换“备用版”法，换下故障版再作仔细检查 3）做好检测线圈在传感器表体上位置标记，旋下检测头，用铁片在检测头下快速移动，若计数器字数不增加，则应检查圈有无断线和焊点脱焊 4）去除异物，并清洗或更换损零件，复原后气吹或手拨动叶轮，应无摩擦声，更换轴承等零件后应重新校验，求得新的仪表系数
流体不流动，流量显示不为零，或显示值不稳	1）传输线屏蔽接地不良，外界干扰信号混入显示仪输入端 2）管道振动，叶轮随之抖动，产生误信号 3）截止阀关闭不严泄露所致，实际上仪表显示泄露 4）显示仪内部线路板之间或电子元件变质损坏产生的干扰	1）检查屏蔽层，显示仪端子是否良好接地 2）加固管线，或在传感器前后加装支架防止振动 3）检修或更换阀 4）采取“短路法”或逐项逐个检查，判断干扰源，查出故障点
显示仪示值与经验评估值差异显著	1）传感器流通通道内部故障如受流体腐蚀，磨损，杂物阻碍使叶轮旋转失常，仪表系数变化叶片受腐蚀或冲击，顶端变形，影响正常切割磁力线，检测线圈输出信号失常，仪表系数这化；流体温度过高或过低，轴与轴承膨胀或收缩，间隙变化过大导致叶轮旋转失常，仪表系数变化 2）传感器背压不足，出现气穴，影响叶轮旋转 3）管道流动方面的原因，如未装止回阀出现逆向流动，旁通阀未关严，有泄漏传感器上游出现较大流速分布畸变（如因上游阀未全开引起的）或出现脉运液体受温度引起的粘度变化较大等 4）显示仪内部故障 5）监测器中永磁材料元件时效失磁，磁性减弱到一定程度也会影响测量值 6）传感器流过的实际流量已超出该传感器规定的流量范围	1）~4）查出故障原因，针对具体原因寻找对策 5）更换元件 6）更换合适的传感器
未作减小流量操作，但流量显示却逐渐下降	按下列顺序检查： 1）过滤器是否堵塞，若过滤器压差增大，说明杂物已堵塞 2）流量传感器管段上的阀门出现阀芯松动，阀门开度自动减少 3）传感器叶轮受杂物阻碍或轴承间隙进入异物，阻力增加而速度减慢	1）清除过滤器 2）从阀门手轮是否调节有效判断，确认后再修理或更换 3）卸下传感器清除，必要时重新校验