第二節 工作原理

第三節 主要特點

第四節 分類與傳感器結構

第五節　選用考慮要點

（1） 度
   一般說來，選用TUF主要是看中其高度。目前TUF的度大致為液體：市場為
±0.15％R，±0.2％R,±0.5％R和±1％R，國內定型產品為±0.5％R和±1％R；氣體：市場為
±0.5％R和±1％R，國內為±1％R和±1.5％R，以上度指范圍度為6：1或10：1。若干渦輪流量傳感器典型參數如表1所示。度除與本身產品質量有關外，還與使用條件密切相關。
若縮小范圍度可提高度；特別是作為標準表法流量標準裝置的標準流量計，若定點使用，度可大為提高。
表1 若干渦輪流量計典型參數一覽表
 

   流量計度愈高，對現場使用條件的變化就越敏感，要想保持其高精度，需要對儀表系數特別的處理。一種處理方法就是所謂儀表系數浮動處理法。即由現場以下條件實時進行處理：a）粘度受溫度的影響；b）密度受壓力、溫度的影響；c）傳感器信號冗余（一臺傳感器輸出二個信號，監視其比值；d）系數的長期穩定性（采取控制圖確定）等。
對于貿易儲運交接計量，常配備在線校驗裝置，以便定期進行校驗。
生產廠使用說明書列舉的儀表度為基本誤差，現場應估算附加誤差，現場誤差應為兩者的合成。
（2） 流量范圍的選擇
   TUF的流量范圍的選擇對其度及使用期限有較大的影響。一般在工作時zui大流量相應的轉速不宜過高。使用狀況分連續工作和間歇工作兩種，連續工作是指每天工作時間超過8小時，間歇工作是每天工作時間少于8小時。對于連續工作zui大流量應選在儀表上限流量的較低處，而間歇工作可選在較高處。一般連續工作是將實際zui大流量乘以1.4作為流量范圍的上限流量，而間歇工作則乘以1.3。
   如果儀表口徑與工藝管道通徑不一致時，則應以異徑管和等徑直管改裝管道。
對于流速偏低的工藝管道，zui小流量成為選擇儀表口徑首先要考慮的問題，通常以實際zui小流量乘以0.8作為流量范圍的下限流量，使其留有一定的裕量。若配有分段線性化功能的顯示儀，在傳感器流量下限值不能滿足實際zui小流量時，應要求生產廠在實際zui小流量及其附近進行流量校驗，將測得的儀表系數輸入顯示儀，這樣就能既降低儀表的流量下限值，還能保持測量的度。
（3） 度等級
   對于儀表度等級的要求要慎重，應該從經濟角度來考慮，例如大口徑輸油（輸氣）管線的貿易結算儀表，經濟上關系重大，在儀表上多投入是合算的。至于輸送量不大或作為過程控制用只需中等精度水平即可，切忌盲目追求高精度。本安型防爆傳感器適配安全柵型號及制造廠，核查防爆等級及批準文號等。若要顯示質量流量（或標準狀態下體積流量）要選配壓力、溫度傳感器或密度儀表。TUF顯示儀現已由以微處理器為基礎可與上位計算機進行通信的流量計計算機所包括，該儀表在儀表功能及使用范圍等都遠超過老式渦輪流量顯示儀。目前作為貿易計量的各類型流量計都趨向于配有直讀式顯示裝置（如圖6所示）。不但有總量計量的顯示，還可附加補償器（一臺功能齊全的流量計算機）輸出遠傳信號。
（4） 對流體的要求
   TUF對流體的要求為潔凈（或基本潔凈）、單相或低粘度的，常用流體舉例如下：一般流體，包括水、空氣、氧氣、高壓氫氣、牛奶、咖啡等；石油化工類：汽油、輕油、噴氣燃料、輕柴油、石腦油、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、液化氣、二氧化碳及天然氣；化學溶液類：氨水、甲醇、鹽水等；有機液體：酒精、乙醚、苯、甲苯、二甲苯、丁二烯、四氯化碳、甲基胺、丙烯腈等；無機液：甲醛、酢酸、苛性鈉、二硫化碳等。對于腐蝕性介質，使用材質選擇要注意，含雜質多及磨蝕性介質不推薦使用。

（5） 對液體粘度的要求
   液體TUF為粘度敏感的流量計，當液體粘度增大時，儀表系數的線性區變窄，下限流量增大，當粘度增加到一定數值時，甚至無線性區域。螺旋葉片的情況比直葉片要好的多。

   對于液體,通常用水校驗傳感器,當精度為0.5級時,可在5×10-6mm²/s以下的液體而不必考慮粘度的影響。當流體粘度高于5×10-6mm²/s時，可用相當粘度的液體校驗而不必作粘度修正。此外也可采取一些措施來補償粘度的影響。如縮小使用范圍度，提高流量下線值或儀表系數乘以雷諾數修正系數等。
    粘度對儀表系數的影響與傳感器結構類型及參數口徑大小等有關。有幾種粘度對儀表系數影響的表示方法：儀表系數與雷諾數的關系，在幾種粘度下，儀表系數與輸出頻率的關系和儀表系數與輸出頻率除以運動年度的比值的關系等等。這些資料有的生產廠準備有，但并非所有的生產廠都有這些資料。
（6） 對氣體密度的要求

  氣體TUF主要考慮流體密度對儀表系數的影響，密度的影響主要在低流量區域，如圖14所示。密度的增大（即壓力增大）使特性曲線直線部分向下限流量區域拓展，傳感器的范圍度擴大，線性度改善。若氣體TUF在常壓的空氣中校驗使用時被測介質工作壓力不一樣，其下限流量由下式計算
q_vmin,q_vamin-分別為壓力p和壓力pa（101.325kPa）下被測介質和空氣的體積流量下限值，m³/h;
p,pa-分別為工作壓力（絕壓）和大氣壓（101.325kPa）,kPa;
d-被測介質的相對密度,無量綱。
（7）體積流量換算到質量流量

  TUF測量的是實際體積流量，無論物料平衡或能源計量，介須測量介質流量（即標準狀態下的體積流量），這是應由下式進行換算

式中 q_v，q_vn－分別為工作狀態和標準狀態下的體積流量，m³/h；
p，T，Z－分別為工作狀態下壓力（Pa），熱力學溫度（K）和氣體壓縮系數；
p_n，T_n，Z_n－分別為標準狀態下壓力（Pa），熱力學溫度（K）和氣體壓縮系數；

（8）不宜選用TUF的場所
  含雜質多的流體，如循環冷卻水、河水、排污水、燃油等；流量急劇變化的場所，如鍋爐供水系統、有空氣錘的供氣系統等；測量液體時，管道壓力不高而流量又較大，儀表下游側壓力可能接近飽和蒸汽壓，有產生氣穴的危險，如液氨從高位槽靠位能自由流出，在排放口處就不宜安裝；電焊機、電動機、有觸點的繼電器等的附近，存在嚴重電磁干擾的場所；上下游直管段長度嚴重不足，如輪船的機艙內；鍋爐自動供水系統如頻繁地起泵和停泵，對葉輪造成沖擊，使傳感器很快損壞；有腐蝕性或磨蝕性介質選型時應慎重，宜與制造廠咨詢。

（9） 經濟性
  選用TUF用于高度場合，其經濟因素應多方面考慮。儀表的購置費只是費用的一部分，還應考慮以下幾方面的開支：安裝用輔助設備費（如消氣器、過濾器等）或旁路支管包括閥門等；校驗費，為了保持高精度必須經常校驗，甚至在現場安裝一套在線校驗裝置，其費用相當可觀；維護費，TUF的易損件更換用，他是保持高性能必需的。

（10） 選用步驟
1）確認可用的測量對象，如前所述。
2）選擇型式。按流體物性選擇，氣體和液體分別用氣體型和液體型，不能通用。在工作狀態下液體粘度超過5mPa.s應選用高粘度型（國內尚無定型產品）。酸性腐蝕性液體選用耐酸型（國內尚無定型產品）。
  按環境條件選擇，按環境溫度和濕度等選擇合適儀表，如周圍有爆炸易燃性氣氛應選防爆型傳感器。
  按管道連接方式選擇，傳感器有水平和垂直兩種安裝方式。水平安裝時與管道連接方式有法蘭連接、螺紋連接和夾裝連接。中等口徑選用法蘭連接，小口徑和高壓管道選用螺紋連接，夾裝連接只適用于低壓中小管徑。垂直安裝只有螺紋連接。

3） 選擇規格。按現場使用條件，如流量范圍、管徑、流體壓力和溫度、安裝位置等和性能要求，如度、重復性、顯示方式等參照制造廠選型樣本或使用說明書選定具體規格型號，也有可能找不到合適的，只好另選其它流量計。
由于TUF類型規格繁多，特別是不同制造廠產品質量有差別，必須盡量搜集制造廠及有關標準等資料進行反復調查比較后再決定取舍。
 

 

傳感器應安裝在便于維修，管道無振動、無強電磁干擾與熱輻射影響的場所。液體TUF的典型安裝管路系統如圖7所示。圖中各部分的配置可視被測對象情況而定，并不一定全部都需要。TUF對管道內流速分布畸變及旋轉流是敏感的，進入傳感器應為充分發展管流，因此要根據傳感器上游側阻流件類型配備必要的直管段或流動調整器，如表2所示。若上游側阻流件情況不明確，一般推薦上游直管段長度不小于20D，下游直管段長度不小于5D，如安裝空間不能滿足上述要求，可在阻流件與傳感器之間安裝流動調整器。傳感器安裝在室外時，應有避直射陽光和防雨淋的措施。

表2 渦輪流量計所要求的zui短直管段長度