腰輪流量計

腰輪流量計是用於對管道中流量進行連續或間歇測量的高精度計量儀表。它具有精度高、可靠性好、重量輕、壽命長、安裝使用方便等特點，是容積式流量計的典型。

基本介紹

• 中文名：腰輪流量計
• 外文名：Waist wheel flowmeter

介紹

腰輪流量計主要用於各種行業工業管道中大口徑氣體、液體、蒸汽介質流體的流量測量。腰輪流量計特點是壓力損失小，量程範圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響，無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定工作。插入式腰輪流量計採用壓電應力式感測器,可靠性高,可在-20℃～+250℃溫度範圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈衝信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想腰輪流量計的流量儀表。RY-LUCB插入式渦街流量計防爆型，符合GB3836-83《爆炸性環境用防爆電氣設備》的有關規定，防爆標誌為ExdIIBT6。

LL系列

1、LL普通型 鑄鐵外殼、鋁合金橢圓齒輪，圓表頭帶指針或方表頭不帶指針。2、LL-HL回零型 鑄鐵外殼、鋁合金橢圓齒輪，表頭雙計數器，其中一組可回零。

腰輪流量計

3、LL-TN高溫高粘型 適用溫度0~200℃，適用介質粘度200~1000mpa·S。

4、LL-B不鏽鋼型 外殼、腰輪等所有接觸到液體的零件均採用不鏽鋼材料。

5、LLB信號輸出型 在LL型基礎上安裝了感測器，可輸出脈衝信號。

腰輪流量計主要適用在石油和石油化工工業內。工作環境溫度為-20 ～ +55 ℃, 工作場所應無劇烈震動, 流量計周圍應無磁場以外的強電磁干擾,以保證精確度。要求被檢測流體溫度範圍在-20 ～+100 ℃, 被檢測流體粘度範圍在0.6 ～ 500 mPa .s，工作壓力在1.6 ～ 6.3MPa 以內。

測量範圍

公稱通徑; mm	流量範圍; m3/h	始動流量; m3/h	最大壓損; Pa	公稱壓力; Mpa	耐溫; ℃	連線方式
32	0.8-16	0.05	120	1.0	-20～80	法蘭連線
	1-20	0.05	120	1.0	-20～80	法蘭連線
40	1.5-30	0.07	130	1.0	-20～80	法蘭連線
	1.5-40	0.07	180	1.0	-20～80	法蘭連線
50	1-60	0.07	180	1.0	-20～80	法蘭連線
	1.2-85	0.07	210	1.0	-20～80	法蘭連線
80	1.4-100	0.07	220	1.0	-20～80	法蘭連線
	1.2-140	0.08	220	1.0	-20～80	法蘭連線
	2.9-200	0.15	220	1.0	-20～80	法蘭連線
100	3.1-250	0.11	240	1.0	-20～80	法蘭連線
	2.7-300	0.11	280	1.0	-20～80	法蘭連線
	4.1-450	0.11	300	1.0	-20～80	法蘭連線
	4.5-500	0.11	540	1.0	-20～80	法蘭連線
150	8.1-650	0.65	580	1.0	-20～80	法蘭連線
	10-800	0.76	590	1.0	-20～80	法蘭連線
	12.5-1000	0.76	600	1.0	-20～80	法蘭連線
	13.3-1200	0.76	700	1.0	-20～80	法蘭連線
200	31-1600	1.15	650	1.0	-20～80	法蘭連線
250	75-3000	8.00	450	1.0	-20～80	法蘭連線

工作原理

儀表結構

流量計由羅茨流量感測器和附屬檔案組成。如圖1所示：

儀表結構

腰輪流量計又叫羅茨流量計，其結構特徵為：在流量計的殼體內有一個計量室，計量室內有一對或兩對可以相切旋轉的腰輪。在流量計殼體外面與兩個搜輪同軸安裝了一對傳動齒輪，它們相互嚙合使兩個腰輪可以相互聯動。

腰輪流量計的工作原理可以從圖2一1中的4個過程來分析。首先在結構上，由腰輪的外輪腳和流量計殼體的內壁面可以組成其有一定容積的“斗”空間.我們稱為“計量室”。當有流體通過流量計時，在流量計進出口流體差壓的作用下.兩腰輪將按正方向旋轉。在圖2一1(1)中，由腰輪Q1和殼體形成一封閉的計量室。該計量室內所充滿的流體是腰輪從進口連續流體中分隔而成的單個體積。從接輪受力分析可以看出，此時腰輪Q1為主動輪.而Q2所受流體壓力相互平衡.不產生旋轉力。所以為從動輪。由Q1帶動Q2旋轉到圖2一1(2)所示位置時，將計量室中的流體排向流量計出口。從腰輪受力分析可以看出.此時兩個腰輪上都產生沿圖中箭頭方向的旋轉力.使兩腰輪旋轉到圖2一1(3)的位置。此時與(1)的狀態相反。由腰輪Q2與和殼體形成一封閉的計量室.該計量室內所充滿的流體是腰輪從進口連續流體中分隔而成的另一單個體積。而且.從腰輪受力分析可以看出，此時腰輪Q2為主動輪，而Q1所受流體壓力相互平衡，不產生旋轉力，所以為從動輪。由Q2帶動以旋轉到圖2一1(4)所示位工時.將計量室中的流體又排向流盆計出口。與((2)的狀態一樣，此時兩個腰輪上都產生沿圖中箭頭方向的旋轉力，使兩眼輪繼續旋轉到圖2一1(1)的位置。到此時，兩接輪轉子共旋轉了180'。有兩個計量室的流體一被排向流量計出口。

隨著腰輪從狀態(1)到(4)繼續旋轉，就不斷有流體被側且元件分隔並從進口送到出口。只要知道計量室空間的容積。和記錄腰輪的轉動次數N.就可得到通過流盆計的流體體積V.顯然，對於腰輪流量計

腰輪流量計工作原理

V=4Nv (2一2)

腰輪流量計能用於各種清潔液體的流量測量，尤其適用於油品計量，也可製成測量氣體的流量計。它的計最準確度高，可達0.1-0.5級。其主要缺點有:體積大、笨重.壓損較大.運行中振動較大等 .利用互成45度角的兩對腰輪結構,可以大大減小運行中的振動噪聲。

特點

腰輪流量計產品設計新穎，外形美觀。具有重量輕、精度高，安裝使用方便等特點。是容積式流量計的典型產品之一。

套用

腰輪流量計主要用於油庫髮油平台、碼頭、水上加油站進行裝車、裝船、售油計量、定量發貨、原料進出計量、燃料消耗等方面。

技術參數

管徑	300-3000mm
流速範圍	0.1～10m/s
精度	0.1～0.5m/s:±2.0%FS
	0.5～10m/s:±1.5%FS;
	0.1～10m/s:±2.5%FS;
電導率	> 5µs/cm
直管段	前5DN,後3DN
介質溫度	-20℃～/+130℃
環境溫度	-20℃～/+60℃
耐壓	1.6MPa
防護等級	IP65（一體） IP68（分體）
電極材質	316L不鏽鋼
輸出信號	4-20mA；RS485;
	HART協定；MODBUS協定
感測器材質	不鏽鋼
工作電源	220VAC,允差15%
	24VDC,紋波≤5%
功率	6.5W
耐壓等級	≤1.6MPa

選購要點

腰輪流量計選型一般都要從這4個要點中考慮，即根據被測流體的性質及流動情況確定流量取樣裝置的方式和測量儀表的型式和規格，選型要完全符合工藝提供的儀表條件，考慮精度等級和經濟性，考慮測量的安全。
1、按照被測流體的性質及流動情況，來確定腰輪流量計的型式和規格
流體的性質及流動情況決定流量計的形式和規格。首先選型要考慮流體的幾個關鍵物理和化學性質：流體的狀態(固態氣態還是液態)、流體的導電性、流體的化學腐蝕性、流體的粘度。其次要充分了解各種形式的流量儀表的套用範圍。在選型時應綜合考慮流體的理化特性。處於固態的流體一般為粉塵或塊壯，流量計選型只有衝量式流量計、皮帶稱和軌道衡三種。處於液態和氣態的流體的流量儀表形式比較多，一般流量儀表有專用於氣體測量的系列和型號，例如我們用的科氏力質量流量計就有專用與氣體測量的系列型號。液體工況比較差的情況不外呼腐蝕、導電、帶固體顆粒，這種情況下最好選擇電磁流量計。適應高粘度的流量計主要有橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、刮板流量計、靶式流量計、楔形流量計等，具體還要根據精度、經濟性要求和其他實際工況確定。最後對於具有腐蝕的流體在選型時一定要注意流量計接液材質的選擇，例如在電磁流量計用於測量鹽酸液體時電極一定要採用鉭電極否則電極很容易就被腐蝕掉了。
2、腰輪流量計的選擇要充分考慮工藝提供的表條件。
首先要考慮介質的靜壓和溫度，流量計的靜壓和耐溫也是保證儀表使用壽命和準確度的重要一環，儀表的靜壓即耐壓程度，它應稍大於被測介質的工作壓力，一般取1.25倍，以保證不發生泄漏或意外。
其次是量程範圍的選擇，主要是儀表刻度上限的選擇。選小了，易過載，損壞儀表;選大了，有礙於測量的準確性。國家標準規定最大流量不超過滿刻度的95%;正常流量為滿刻度的70%～85%;最小流量不小於滿刻度的30%。最後比較重要的儀表條件是工藝管徑，有些流量計沒有特別大口徑的，有些大口徑的流量計價格十分昂貴，目前比較適合大管徑的流量儀表有笛形勻速管、插入式旋渦、插入式渦輪、電磁流量計、文丘里管、超音波流量計。
3、考慮腰輪流量計的精度等級和經濟性
流量計的精度等級要符合國家經委[1983]244號檔案《能源計量器具準確度的要求》上的規定。一般對精度要求比較高的地方主要有進廠和進生產裝置的原料計量、出裝置和出廠銷售的成品計量、工藝配方原料的計量、價格昂貴的物質計量等。對於生產裝置中只做一般參考的流量通常選用價格比較低的玻璃轉子和金屬轉子等價格便宜的流量計。生產中公用工程上的氣體(空氣、氮氣、蒸氣)通常採用渦街流量計，各種水主要用電磁流量計，這兩種選擇是即經濟又能滿足精度要求的。

密度檢查

腰輪流量計精度等級和功能根據測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級，做到經濟合算。比如用於腰輪流量計貿易結算、產品交接和能源計量的場合，氣體流量感測器應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用於過程控制的場合，氣體流量感測器根據控制要求選擇不 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，這時可以選用價格低廉的插入式渦輪流量計。

主要技術性能

本產品執行中華人民共和國專業標準JB/T9242-1999《容積式流量計通用技術條件》，

1、工作壓力（MPa）：0.6、1.0、1.6、2.5、4.0

2、工作溫度（℃）：-10℃～60℃

3、介質粘度（mPa.s）：0.6～150

4、精確度的等級：0.5 0.2

5、流量範圍（m3/h）

使用粘度可達2000mPa.S或更高，超過150mPa.S時

■外形及安裝尺寸連線法蘭標準：JB/T79-82-94

公稱通徑 DN （ mm ）	0.5 級	0.3 級	0.2 級
15	0.5-2.5	0.8-2.5	1-2.5
25	1.2-6	2-6	2.4-6
40	3.2-16	5.3-16	6.4-16
50	5-25	8.3-25	10-25
80	12-60	20-60	24-60
100	20-100	33.3-100	40-100
量程比	5 ： 1	3 ： 1

常見故障分析

腰輪流量計在使用過程中經常會出現以下問題：

1、表頭卡或計數不準。

2、磁性聯軸器消磁。

3、發訊器安裝不到位。

4流量計殼體螺絲滲油等。

在實際生產過程中，導致流量計故障停運因素主要是：

1、 發訊器安裝不符合要求。

2、維護保養不到位。

3、責任心不強。

影響因素

影響流量計準確度的因素有粘度、溫度、壓力、流量、雜質等因素， 由於原油是一種物理性質隨著溫度和壓力變化的液體，比如粘度、密度、體積等，原油的這種物理性質， 對它的計量是有一定的影響。