圖1所示為渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)簡圖，由圖可見，當(dāng)被測流體流過傳感器時(shí)，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢，即電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
雙氧水流量計(jì)的流量方程可分為兩種：實(shí)用流量方程和理論流量方程。
（1） 實(shí)用流量方程
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式中 qv, qm ……分別為體積流量，m3/s，質(zhì)量流量，kg/s;
f ……流量計(jì)輸出信號的頻率，Hz;
K ……流量計(jì)的儀表系數(shù)，P/m3。
流量計(jì)的系數(shù)與流量（或管道雷諾數(shù)）的關(guān)系曲線如圖2所示。由圖可見，儀表系數(shù)可分為二段，即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當(dāng)流量低于傳感器流量下*，儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當(dāng)流量超過流量上*要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF特性曲線的形狀是相似的，它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
圖2 雙氧水流量計(jì)特性曲線
傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗(yàn)裝置校驗(yàn)得出，它*不問傳感器內(nèi)部流體機(jī)理，把傳感器作為一個(gè)黑匣子，根據(jù)輸入（流量）和輸出（頻率脈沖信號）確定其轉(zhuǎn)換系數(shù)，它便于實(shí)際應(yīng)用。但要注意，此轉(zhuǎn)換系數(shù)（儀表系數(shù)）是有條件的，其校驗(yàn)條件是參考條件，如果使用時(shí)偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化，變化的情況視傳感器類型，管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。
（2）理論流量方程
根據(jù)動(dòng)量矩定理可以列出葉輪的運(yùn)動(dòng)方程
公式3
式中 J：葉輪的慣性矩；
dw/dt：葉輪的旋轉(zhuǎn)加速度；
M1：流體的驅(qū)動(dòng)力拒；
M2：粘性阻力矩；
M3：軸承摩擦阻力矩；
M4：磁阻力矩。
當(dāng)葉輪以恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)， 0，則M1=M2+M3+M4。經(jīng)理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可得
公式4
式中 n：葉輪轉(zhuǎn)速；
qv：體積流量；
A：與流體物性（密度、粘度等），葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)（葉片傾角、葉輪直徑、
流道截面積等）有關(guān)的系數(shù)；
B：與葉片頂隙，流體流速分布有關(guān)的系數(shù)；
C：與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。
國內(nèi)外學(xué)者提出許多理論流量方程，它們適用于各種傳感器結(jié)構(gòu)及流體工作條件。至今渦輪儀表特性的水動(dòng)力學(xué)特性仍舊不很清楚，它與流體物性及流動(dòng)特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當(dāng)流場有旋渦和非對稱速度分布時(shí)水動(dòng)力學(xué)特性就非常復(fù)雜。不能用理論式推導(dǎo)儀表系數(shù)，儀表系數(shù)仍需由實(shí)流校驗(yàn)確定。但是理論流量方程有巨大的實(shí)用意義，它可用于指導(dǎo)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場使用條件變化時(shí)儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測和估算。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、高精確度，一般可達(dá)±1%R、±0.5%R，高精度型可達(dá)±0.2%R；
2、重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性，如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得到*的精確度，在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì)；
3、輸出脈沖頻率信號，適于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無零點(diǎn)漂移，抗力強(qiáng)；
4、可獲得很高的頻率信號（3~4kHz），信號分辨力強(qiáng)；
5、范圍度寬，中大口徑可達(dá)1:20，小口徑為1:10；
6、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大；
7、適用高壓測量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表；
8、專用型傳感器類型多，可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類專用型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等；
9、可制成插入型，適用于大口徑測量，壓力損失小，價(jià)格低，可不斷流取出，安裝維護(hù)方便。
四、基本參數(shù)與技術(shù)性能
1、技術(shù)性能表1
2.測量范圍及工作壓力表2
| 儀表口徑及連接方式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連接 （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連接 |
| 精度等級 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制） |
| 量程比 | 1:10；1:15；1:20 |
| 儀表材質(zhì) | 304不銹鋼、316（L）不銹鋼等 |
| 被測介質(zhì)溫度（℃） | -20～＋120℃ |
| 環(huán)境條件 | 溫度－10～+55℃，相對濕度5％～90％，大氣壓力86～106Kpa |
| 輸出信號 | 傳感器：脈沖頻率信號，低電平≤0.8V 高電平≥8V 變送器：兩線制4 ~ 20mADC電流信號 |
| 供電電源 | 傳感器：+12VDC 、+24VDC（可選） 變送器：+24VDC 現(xiàn)場顯示型：儀表自帶3.2V鋰電池 |
| 信號傳輸線 | STVPV3×0.3（三線制），2×0.3（二線制） |
| 傳輸距離 | ≤1000m |
| 信號線接口 | 基本型：豪斯曼接頭，防爆型：內(nèi)螺紋M20×1.5 |
| 防爆等級 | 基本型：非防爆產(chǎn)品，防爆型：ExdIIBT6 |
| 防護(hù)等級 | IP65 |
雙氧水流量計(jì)正確選型才能保證雙氧水流量計(jì)更好的使用。選用什么種類的雙氧水流量計(jì)應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來決定?使雙氧水流量計(jì)的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和流量測量的要求。
1、精密功能檢查
精度等級和功能根據(jù)測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級，做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于貿(mào)易結(jié)算、產(chǎn)品交接和能源計(jì)量的場合，應(yīng)該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場合，根據(jù)控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做精確控制和計(jì)量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時(shí)可以選用價(jià)格低廉的插入式雙氧水流量計(jì)。
2、可測量的介質(zhì)
測量介質(zhì)流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質(zhì)時(shí)，雙氧水流量計(jì)的滿度 流量可以在測量介質(zhì)流速0.5—12m/s范圍內(nèi) 選用，范圍比較寬。選擇儀表規(guī)格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應(yīng)視測量流量范圍是否 在流速范圍內(nèi)確定，即當(dāng)管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時(shí)或者在此流速下測量準(zhǔn) 確度不能保證時(shí)，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內(nèi)流速，得到滿意測量結(jié)果。
安裝
為了確保雙氧水流量計(jì)的測量準(zhǔn)確,必須正確地選擇安裝位置和方法
對直管段的要求：流量計(jì)必須水平安裝在管道上（管道傾斜在5以內(nèi)），安裝時(shí)流量計(jì)軸線應(yīng)與管道軸線同心，流向要一致。 流量計(jì)上游管道長度應(yīng)有不小于2D的等徑直管段，如果安裝場所充許建議上游直管段為20D、下游為5D。
對配管的要求：流量計(jì)安裝點(diǎn)的上下游配管的內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑相同。
對旁通管的要求：為了保證流量計(jì)檢修時(shí)不影響介質(zhì)的正常使用，在流量計(jì)的前后管道上應(yīng)安裝切斷閥門（截止閥），同時(shí)應(yīng)設(shè)置旁通管道。流量控制閥要安裝在流量計(jì)的下游，流量計(jì)使用時(shí)上游所裝的截止閥必須全開，避免上游部分的流體產(chǎn)生不穩(wěn)流現(xiàn)象。
對外部環(huán)境的要求：流量計(jì)安裝在室內(nèi)，必須要安裝在室外時(shí)，一定要采用防曬、防雨.防雷措施，以免影響使用壽命。
對介質(zhì)中含有雜質(zhì)的要求：為了保證流量計(jì)的使用壽命，應(yīng)在流量計(jì)的直管段前安裝過濾器。
安裝場所：流量計(jì)應(yīng)安裝在便于維修，無強(qiáng)電磁干擾與熱輻射的場所
對安裝焊接的要求：用戶另配一對標(biāo)準(zhǔn)法蘭焊在前后管道上。不允許帶流量計(jì)焊接！ 安裝流量計(jì)前應(yīng)嚴(yán)格清除管道中焊渣等臟物，用等徑的管道（或旁通管）代替流量計(jì)進(jìn)行吹掃管道。以確保在使用過程中流量計(jì)不受損壞。 安裝流量計(jì)時(shí)，法蘭間的密封墊片不能凹入管道內(nèi)。
流量計(jì)接地的要求：流量計(jì)應(yīng)可靠接地，不能與強(qiáng)電系統(tǒng)地線共用。
對于防爆型產(chǎn)品的要求：為了儀表安全正常使用，應(yīng)復(fù)核防爆型流量計(jì)的使用環(huán)境是否與用戶防爆要求規(guī)定相符，且安裝使用過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守國家防爆型產(chǎn)品使用要求，用戶不得自行更改防爆系統(tǒng)的連接方式，不得隨意打開儀表。 選型在規(guī)定的流量范圍內(nèi)，防止超速運(yùn)行，以保證獲得理想準(zhǔn)確度和保證正常使用壽命。 安裝流量計(jì)前應(yīng)清理管道內(nèi)雜物：碎片、焊渣、石塊、粉塵等推薦在上游安裝5微米篩孔的過濾器用于阻擋液滴和沙粒。 流量計(jì)投運(yùn)時(shí)應(yīng)緩慢地先開啟前閥門，后開啟后閥門，防止瞬間氣流沖擊而損害渦輪。 加潤滑油應(yīng)按告示牌操作，加油的次數(shù)依氣質(zhì)潔凈程度而定，通常每年2-3次。由于試壓、吹掃管道或排氣造成渦輪超速運(yùn)轉(zhuǎn)，以及渦輪在反向流中運(yùn)轉(zhuǎn)都會可能使流量計(jì)損壞。 流量計(jì)運(yùn)行時(shí)不允許隨意打開前.后蓋，更動(dòng)內(nèi)部有關(guān)參數(shù)，否則將影響流量計(jì)的正常運(yùn)行。 小心安裝墊片，確保沒有突出物進(jìn)
1.1 安裝就位后，應(yīng)確保所有的切屑和殘?jiān)亚宄到y(tǒng)已經(jīng)吹洗、試壓、氣流進(jìn)入并升壓至流量計(jì)入口閥。
1.2 打開雙氧水流量計(jì)上游旁通小球閥
1.3 緩慢打開ZR-LWGY雙氧水流量計(jì)上游旁通小截止閥，氣體緩慢充入直到雙氧水流量計(jì)下游電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥前。
注意：壓力劇烈震蕩或過快的高速加壓會損壞雙氧水流量計(jì)。為了保護(hù)氣體雙氧水流量計(jì)，加到雙氧水流量計(jì)上的壓力升高不能超過35kPa/s。如現(xiàn)場不能測量壓力變化
1.4 關(guān)閉旁通小球閥和截止閥。
1.5 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪打開入口強(qiáng)制密封閥。
1.6 緩慢打開雙氧水流量計(jì)下游電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥(至少持續(xù)1分鐘)，使用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的手動(dòng)開關(guān)，一定要小心，不要使雙氧水流量計(jì)超速運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.7 按1.2-1.6 步驟操作，整個(gè)系統(tǒng)充壓完畢，天然氣開始被計(jì)量。
2 在線比對氣體雙氧水流量計(jì)(工作路和主路進(jìn)行比對)
2.1 確保主路的入口和出口閥門是關(guān)閉的。
2.2 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
2.3 關(guān)閉工作路出口電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開比對管路的強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開主路出口電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥（是同時(shí)做三項(xiàng)工作）。
2.4 氣體依次通過工作路和主路。兩臺雙氧水流量計(jì)可以互相比對，來檢查是否有大的偏差。
2.5 當(dāng)比對結(jié)束后，關(guān)閉比對管路上和主路上的兩個(gè)強(qiáng)制密封球閥，打開工作管路的出口球閥（是同時(shí)做三項(xiàng)工作）。
2.6 這時(shí)工作路重新投入工作。
3 用移動(dòng)標(biāo)定車在線標(biāo)定氣體ZR-LWGY雙氧水流量計(jì)
3.1 確保兩個(gè)標(biāo)定口之間的電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥處于關(guān)閉的狀態(tài)。
3.2 打開標(biāo)定口法蘭盲板上的小球閥，確保法蘭盲板內(nèi)部無壓力。然后取下法蘭盲板。
3.3 將移動(dòng)標(biāo)定車和標(biāo)定口連接好。
3.4 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
3.5 關(guān)閉工作路出口電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開比對管路的強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開主路上兩個(gè)標(biāo)定強(qiáng)制密封球閥（是同時(shí)做這四項(xiàng)工作）。
3.6 這時(shí)，氣體依次流過橇座內(nèi)的兩臺氣體雙氧水流量計(jì)和移動(dòng)標(biāo)定車。 3.7 完成在線標(biāo)定后，關(guān)閉標(biāo)定口的兩個(gè)球閥，緩慢打開比對管路的強(qiáng)制密封球閥，緩慢打開工作路出口電動(dòng)強(qiáng)制密封球閥（是同時(shí)做這四項(xiàng)工作）。
3.8 將法蘭盲板裝回，不要忘了關(guān)閉法蘭盲板上的小球閥。 3.9 這時(shí)工作路重新投入工作。
誤差原因
(1)雙氧水流量計(jì)應(yīng)慎用有些易結(jié)晶化工物料在溫度正常的狀況下能正常丈量，由于保送流體的導(dǎo)管都有良好的伴熱保溫，在保溫工作時(shí)不會結(jié)晶，但是雙氧水流量計(jì)傳感器的丈量管難以施行伴熱保溫，因而，流體流過丈量管時(shí)易因降溫而惹起內(nèi)壁結(jié)上一層固體。由于改用其他原理的流量計(jì)丈量也同樣存在結(jié)晶問題，所以在無其他更好辦法的狀況下，可選用丈量管長度十分短的一種“環(huán)形”(oring)渦輪傳感器，并將流量計(jì)的上游管道伴熱保溫予以強(qiáng)化。在管道銜接問題上，流量傳感器拆裝需便當(dāng)，一旦結(jié)晶時(shí)能便當(dāng)?shù)夭鹣戮S護(hù)。
(2)管內(nèi)液體未充溢由于背壓缺乏或流量傳感器裝置位置不良，致使其丈量管內(nèi)液體未能充溢，毛病現(xiàn)象因不充溢水平和活動(dòng)情況有不同表現(xiàn)。若少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流，毛病現(xiàn)象表現(xiàn)為誤差增加，即流量丈量值與實(shí)踐值不符;若活動(dòng)是氣泡流或塞狀流，毛病現(xiàn)象除丈量值與實(shí)踐值不符外，還會因氣相霎時(shí)遮蓋電極外表而呈現(xiàn)輸出晃動(dòng);若程度管道分層活動(dòng)中流通截面積氣相局部增大，即液體未滿管水平增大，也會呈現(xiàn)輸出晃動(dòng)，若液體未滿管狀況較嚴(yán)重，致使液面在電極以下，則會呈現(xiàn)輸出超滿度現(xiàn)象。
(3)雙氧水流量計(jì)的液體中含有固相液體中含有粉狀、顆粒或纖維等固體，可能產(chǎn)生的問題有;
①漿液噪聲;
②電極外表玷污;
③導(dǎo)電堆積層或絕緣堆積層掩蓋電極或襯里;
④襯里被磨損或被堆積物掩蓋，流通截面積減少。
雙氧水流量計(jì)傳感器保養(yǎng)知識
雙氧水流量計(jì)廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領(lǐng)域的計(jì)量、控制系統(tǒng)。配備有衛(wèi)生接頭的渦輪流量傳感器可以應(yīng)用于制藥、食品等行業(yè)。智能一體化雙氧水流量計(jì)結(jié)構(gòu)為防爆設(shè)計(jì)，可以顯示流量總量，瞬時(shí)流量和流量滿度百分比。電池采用長效鋰電池， 單功能積算表電池使用壽命可達(dá)5年以上，多功能顯示表電池使用壽命也可達(dá)到12個(gè)月以上。
一體化表頭可以顯示的流量單位眾多，有立方米，加侖，升，標(biāo)準(zhǔn)立方米，標(biāo)準(zhǔn)升等，可以設(shè)定固定壓力、溫度參數(shù)對氣體進(jìn)行補(bǔ)償，對壓力和溫度參數(shù)變化不大的場合，可使用該儀表進(jìn)行固定補(bǔ)償積算。
雙氧水流量計(jì)傳感器部分的維護(hù)保養(yǎng)要注意以下幾點(diǎn)：
1、在傳感器安裝前，用口吹或手撥葉輪，使其快速旋轉(zhuǎn)觀察有無顯示，當(dāng)有顯示時(shí)再安裝傳感器。若無顯示，應(yīng)檢查有關(guān)各部分，排除故障。
2、使用時(shí)，應(yīng)保持被測介質(zhì)的清潔，不含纖維和顆粒等雜質(zhì)。
3、渦輪流量傳感器在開始使用時(shí)，應(yīng)先將傳感器內(nèi)緩慢的充滿介質(zhì)，然后再開啟出口閥門(閥門應(yīng)安裝在流量計(jì)后端)，嚴(yán)禁傳感器處于無介質(zhì)狀態(tài)時(shí)受到高速流體的沖擊。
4、渦輪流量傳感器的維護(hù)周期一般為半年。檢修清洗時(shí)，請注意勿損傷測量腔內(nèi)的零件，特別是葉輪。裝配時(shí)請看好導(dǎo)向件及葉輪的位置關(guān)系。
5、渦輪流量傳感器不用時(shí)，應(yīng)清洗內(nèi)部介質(zhì)，吹干后且在傳感器兩端加上防護(hù)套，防止塵垢進(jìn)入，然后置于干燥處保存。
6、雙氧水流量計(jì)配用的過濾器應(yīng)定期清洗，不用時(shí)應(yīng)清洗內(nèi)部的介質(zhì)，同傳感器一樣，加防塵套，置于干燥處保存。
環(huán)保在線