插入式涡轮流量计
流量计量一般在管道中完成。流体在某一单位时间里经过管道某一横截面的量,称为瞬时流量,流经某一横截面的流体总量称为累积流量。为了对瞬时流量、累积流量进行计量检测,工程界运用不同的原理,研制出了各种不同的流量仪表。流量仪表一般都须串接在管道中,让流体经过它的检测元件。
所谓插入式检测,是指检测元件装置在管路中时,没有破坏管道的原来形式。检测元件对整段管道只是“插入”在其中的一个部分,而不是串接到管道中而构成管道的一段。例如常用的孔板式流量计,可以看成环室孔板与装配在其中的标准孔板构成了一段“管道”。如果拆除环室孔板,管道出现了中断。又如常用的电磁流量计,检测部件也构成了管道的一段,一旦拆除,同样出现了管道中断。
插入式检测则不同。近几年推出的插入式电磁流量计,在安装时不中断管道,只做出一个入口孔,能让检测部件装入即可。需要拆出检修时,管道仍然是完管的,安装孔也不是很大,可以方便地用一块盲板封闭,仍保持管路的封闭性。众所周知,电磁流量计的检测原理,是以流体在测量管道中以平均流速流动为基础的,即假定液流速度在整个测量导管的截面上是均匀一致的。因此,尽管只有液流的一部分(小部分)流过插入件(检测部件),其流速同样被测出,因而总的体积流量被测得,改变的只是仪表常数
一、概述LWCQ（切向）及LWCB（轴向）型插入式涡轮流量流量计（简称传感器）与显示仪表配套，组成插入式涡轮流量计，可以广泛用于大口径管道源水，循环水，净水等液体流量和总量的测量。
二、产品特点
| LWCA的特点 | LWCB的特点 |
| 抗杂质能力强，切向式叶轮在转动时可随时释放流体中悬浮杂物，使其不缠绕在切向式叶轮的叶片上。 | 传感器和显示仪表的结构及原理都非常简单、直观，用户特别容易掌握其使用和维修技术。 |
| 抗电磁干扰和抗振能力强。 | 抗电磁干扰和抗振能力强。 |
| 传感器和显示仪表的结构及原理都非常简单、直观，用户特别容易掌握其使用和维修技术。 | 更换叶轮和轴承后，仪表系数不变。 |
| 更换叶轮和轴承后，仪表系数不变。 | 流量范围宽，下限流速低。 |
| 流量范围宽，下限流速低。 | 成套流量计对流体总量的计量误差小。 |
| 成套流量计对流体总量的计量误差小。 | 几乎无压力损失，节省动力电耗。 |
| 几乎无压力损失，节省动力电耗。 | 传感器可露天安装，整个传感器可长期淹没在水中使用。 |
| 传感器可露天安装，整个传感器可长期淹没在水中使用。 | 有截止阀的传感器，安装和拆卸时都不须断流。 |
| 有截止阀的传感器，安装和拆卸时都不须断流。 | 水平，竖直，倾斜的管道均可使用。 |
| 水平，竖直，倾斜的管道均可使用。 | 成套流量计的购置，安装和维修费用低。 |
| 成套流量计的购置，安装和维修费用低。 |
基本参数
| 精确度 | ±5%、±2.5% |
| 插入式深度 | 当被测管道内径（DN）≤1050mm时，插入深度为： LWCA：0.5×DN-20mm LWCB：0.5×DN |
| 公称压力 | 1.0MPa |
| 被测液体温度 | -20℃~120℃ |
| 环境温度 | -20℃~70℃ |
| 传感器至显示仪表的距离 | 可达1000m以上 |
| 对直管段长度的要求 | 传感器上游直管段长度应不小于20DN，下游直管段长度不应小于7DN，以确保测量精确度。若直管段长度不能满足此要求，可在具备现场标定条件的情况下进行现场标定后，采用现场标定的仪表系数K。 |
流量范围
| 型号 | 被测管道实测内径mm | 插入杆长度mm | 对应于公称通径DN的流量范围m3/h | ||
| 全流量范围 | 准确度为显示值的±2.5%的流量范围 | 准确度为显示值的±5%的流量范围 | |||
| LWCA-100* | 100 | 6-150 | 10-150 | <10-6 | |
| LWCA-150 | 150 | 13-200 | 20-200 | <20-13 | |
| LWCA-200 | 200 | 23-300 | 40-300 | <40-23 | |
| LWCA≤400* | 100 | 906 | 6-150 | 10-150 | <10-6 |
| 150 | 13-200 | 20-200 | <20-13 | ||
| 200 | 23-300 | 40-300 | <40-23 | ||
| 250 | 36-450 | 62-450 | <62-36 | ||
| 300 | 52-650 | 90-650 | <90-52 | ||
| 350 | 70-900 | 120-900 | <120-70 | ||
| 400 | 92-1100 | 160-1100 | <160-92 | ||
| LWCA≤800 | 500 | 1106 | 150-1800 | 250-1800 | <250-150 |
| 600 | 220-2500 | 360-2500 | <360-220 | ||
| 700 | 280-3500 | 450-3500 | <450-280 | ||
| 800 | 380-4500 | 640-4500 | <640-380 | ||
| LWCA>800* | 900 | 1306 | 460-5800 | 800-5800 | <,;800-460,, |
| 1000 | 600-7000 | 990-7000 | <990-600 | ||
| 1100 | 700-8500 | 1200-8500 | <1200-700 | ||
| 型号 | 被测管道实测内径mm | 插入杆长度mm | 对应于公称通径DN的流量范围m3/h | ||
| 全流量范围 | 准确度为显示值的±2.5%的流量范围 | 准确度为显示值的±5%的流量范围 | |||
| LWCB-100* | 100 | 3-150 | 5-150 | <5-3 | |
| LWCB-150 | 150 | 7-200 | 10-200 | <10-7 | |
| LWCB-200 | 200 | 12-300 | 20-300 | <20-12 | |
| LWCB≤400* | 100 | 900 | 3-150 | 5-150 | <5-3 |
| 150 | 7-200 | 10-200 | <10-7 | ||
| 200 | 12-300 | 20-300 | <20-12 | ||
| 250 | 18-450 | 31-450 | <31-18 | ||
| 300 | 26-650 | 45-650 | <45-26 | ||
| 350 | 35-900 | 60-900 | <60-35 | ||
| 400 | 46-1100 | 80-1100 | <80-46 | ||
| LWCB≤800 | 500 | 1100 | 75-1800 | 125-1800 | <125-75 |
| 600 | 110-2500 | 180-2500 | <180-110 | ||
| 700 | 140-3500 | 225-3500 | <225-140 | ||
| 800 | 190-4500 | 320-4500 | <320-190 | ||
| LWCB>800* | 900 | 1300 | 230-5800 | 400-5800 | <400-230 |
| 1000 | 300-7000 | 495-7000 | <495-300 | ||
| 1100 | 350-8500 | 600-8500 | <600-350 | ||
| 型号 | 说明 | |||
| LWC— | □ | □ | □ | |
| 叶轮形式 | Q | 切向式 | ||
| B | 轴向式 | |||
| 结构形式 | ≤或> | 表示有截止阀 | ||
| — | 表示无截止阀 | |||
| 公称通径 | （mm） | 用户管道口径 | ||
漩涡流量计近年来逐步在厂矿、科研单位得到应用。漩涡流量计的检测元件也插入在竹道中,但所应用的原理截然不同。漩涡流量计插入在管道中的检测元件是一个非流线形的柱状物。流体流经时产生漩涡,在足够大的雷诺数时,漩涡达到稳定,涡流产生的频率与流量成正比关系,用敏感元件测得频率数,也就测得了流量。
速度式流量计广泛用于检测水、轻油和化工液体等的流量,具有结构简单、使用方便等特点。旋翼式水表是它的代表产品。工厂用的螺翼式水表还可以远传信号。传统的速度式流量计都须串接到管道中。八十年代末出现的插入式速度式流量计将检测元件螺翼(或旋翼)等部件组合成一个小巧紧凑的插入件,安装时就不必改变原来的管道布置了。拆出检修时,只需短时停水,用一块谈板即可安装孔封闭,恢复供水。
LWCQ型插入式涡轮流量计是国产的新型速度式流量计，设计将涡轮头、检测线圈等做成组合式插件，因体积很小，安装孔随之也小，故可选用球阀解决安装孔的封闭问题。更为巧妙的是将插入杆做成一根梯形螺杆，在需要拆出时不必停水，可以先旋转梯形螺杆使涡轮头逐渐上升，待越过上部的球阀后，旋转球阀的手柄将管道封闭，就可继续旋升涡轮，直到拆出。在安装复位后，按相反顺序进行，同样不停水就可实现。
插入式涡轮流量计的插入检测头里的叶轮被流体推动旋转，周期性的改变了检测线圈磁回路的磁阻，使检测线圈内的磁通量发生周期性的变化，因而在检测线圈内感应电脉冲流量信号。此信号的频率f(次/秒)，与流过管道的体积流量Q(米3l秒)成正比，其比例系数即为传感器的仪表系数K，因耐有f=K"Q。电脉冲信号经前置放大器放大后送入二次仪表，其波形为矩形脉冲，经进一步放大整形，分成二路。一路送系数换算电路，再经功率放大送积算器，得到体积流量累积量;另一路送分频电路，再经频率/电流转换输出0~10mA(或4~20mA)电流信号，同时在二次仪表上显示瞬时流量。
我厂是年产粘胶长丝3000吨和棉浆粕18000吨的企业，日耗水量4万多方。进水总管直径达800毫米，人丝和浆粕用水主管直径为500毫米。以前为解决过滤水计量曾安装过超声波流量计，但因该超声波流量计原理线路十分繁复，所用元件大多属陈旧淘汰产品，因而故障率很高，又因维修技术要求高，零配件不易购买，造成损坏后长期得不到修复，计量陷于停顿。后改用LwcQ型插入式涡轮流量计，所安装的三台投入运行以来，工作稳定可靠，计量数据准确。
综上所述，插入式流量计有许多独到的优点:
1、适合用于大口径管道和旧管线：
当今工业生产规模日益扩大，水、化工掖等的输送管道口径越来越大。为保护环境对污水进行处理的管道甚至比工艺管道还粗。这些大口径管道采用传统的计量装置，因须断开管道串接进去，不仅仪表本身笨大粗重，多耗材料，安装费用也很高。为了在拆下计量装置检修时维持生产，一般还须设置副线，形成“一表三阀”的传统格局。这对于大口径管道来说尤为不利。大口径的截止阀不仅体积大，价钱贵，且安装时占地多。在旧管线上加装流量计时，上述问题更显得麻烦，有时候要在旧管线上增设副线(一表三阀)囿于环境几乎是不可能的。采用插入式计量仪表后，这个问题得到了很好的解决。仪表体积大大缩小，重量很轻，安装、维修十分方便。
我厂新安的3台插入式涡轮流量计就是加装在原有管线上的，安装十分简便。由子此型仪表可不停水拆装，不必设置副线，节省了9个大口径截止阀和弯头法兰等配套件，节约开支一万多元。
2、阻力小，插入损耗少：
传统的流量计量装置串接到管道中，全部流体都流经计量装置，插入损耗较大是不可避免的。采用插入式计量，敏感元件(检测部件)是插入在管道中的，与管道的总横截面相比只占很小一部分，因而阻力比传统的流量计小得多，压力损失小意味着插入式计量的动力损耗小，这在节能方面意义重大。因为流量计使用非常普遍广泛，一台节约一点，累加起来，节能效益相当惊人。
3、拆装、维修方便：
传统的流量计在拆出检修时，管道中断出现一个缺口，影响生产，因而维修不便，前已述及增设副线，增大了安装费用。有些场合，因不便或不能设置副线，因维修流量计而中断了生产.，或者生产不能停顿，只好坏了也不修，放弃计量。采用插入式计量后，安装和拆卸都很快捷方便，对生产影响较小。更有设计得巧妙的，可以不停顿地拆装流量计传感头(如LWCQ型流量计)，那就更方便了。
在流量计量中运用插入式检测原理设计检测部件，优点很多，在大口径管道和旧管线上加装流量计值得优先考虑选用，代表了流量计量的一种发展方向。笔者所在的宜宾化纤厂采用LWCQ型插入式涡轮流量计解决了全厂生产用水的计量，较好地体现了插入式计量省钱、节能、便于维修的优点。
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