渦(wo)輪流量(liang)計dn20（以下簡(jian)稱TUF）是葉輪(lun)式流量(liàng)（流速）計(ji)的主要(yao)品種，葉(ye)輪式流(liu)量計✨還(hái)有風㊙️速(su)🐇計、水表(biǎo)等。TUF由傳感(gan)器和轉(zhuǎn)換顯示(shi)儀組成(chéng)，傳感器(qi)采用多(duō)葉片的(de)轉子感(gan)📧受流體(ti)的平均(jun)流速，從(cong)而推導(dao)出流量(liang)或⭐總量(liàng)🐆。轉子的(de)轉速（或(huo)轉數）可(ke)用機械(xiè)、磁感應(yīng)、光電方(fang)✌️式檢出(chū)并由讀(dú)出裝置(zhì)進行顯(xiǎn)示和傳(chuan)送記錄(lu)。據稱美(mei)國早在(zài)1886年(nián)即發布(bu)過第一(yi)個TUF專li，1914年的專(zhuān)li認爲TUF的流(liú)量與頻(pín)率有關(guān)。美國的(de)第一台(tai)TUF是(shì)在1938年開發(fā)的，它用(yong)于飛機(ji)上燃油(yóu)的流量(liàng)測量，隻(zhī)是直至(zhì)二戰後(hou)因🐉噴氣(qi)發動機(jī)和液體(tǐ)噴氣燃(ran)料急需(xu)一🙇♀️種高(gao)精度、快(kuai)速響應(ying)🚩的流量(liang)計才使(shi)它獲得(de)真正的(de)工業應(yīng)用。如今(jin)🈲，它已在(zai)石油、化(huà)工、科研(yán)、國防、計(jì)量各部(bu)門中獲(huo)得廣泛(fan)應用。
渦(wō)輪流量(liàng)計dn20中TUF、容積式(shì)流量計(jì)和科氏(shi)質量流(liú)量計是(shi)三類重(zhòng)複性、精(jing)度佳的(de)💛産🏃♂️品，而(er)TUF又(you)具有自(zi)己的特(te)點，如結(jié)構簡單(dan)、加工零(ling)部件少(shǎo)、重量😍輕(qīng)、維修方(fang)便、流通(tōng)能力大(da)和可适(shì)應高參(can)數等，是(shi)其他兩(liang)類流量(liàng)計是難(nan)以達到(dao)的。
LWGY系(xì)列渦輪(lún)流量計(jì)是吸取(qu)了國内(nei)外流量(liang)儀表先(xian)進技術(shu)💞經過優(you)化設計(jì)，具有結(jie)構簡單(dan)、輕巧、精(jīng)度高、複(fú)現性好(hǎo)、反應靈(líng)敏，安裝(zhuāng)維護使(shǐ)用方便(biàn)等特點(diǎn)的新一(yi)代渦輪(lun)流量計(ji)，廣泛用(yòng)于測量(liang)封閉管(guǎn)道中與(yu)不鏽鋼(gāng)1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛(gang)玉Al2O3、硬質合(he)金不起(qǐ)腐蝕作(zuò)用，且無(wú)纖維、顆(ke)粒等雜(za)質，工作(zuo)溫度下(xia)🐅運動粘(zhān)度小于(yú)5×10-6m2/s的(de)液體，對(dui)于運動(dòng)粘度大(dà)于5×10-6m2/s的液體(tǐ)，可對流(liú)量計進(jin)行實液(ye)标定後(hou)使用。若(ruò)與具有(you)特殊功(gong)能的顯(xiǎn)示儀表(biǎo)配套，還(hái)可以進(jìn)行定量(liang)控制、超(chao)量報警(jǐng)等，是流(liu)量計量(liang)和節能(neng)的理想(xiang)儀表。
二、液體渦(wo)輪流量(liàng)計傳感(gǎn)器工作原(yuán)理
圖1所示爲(wèi)渦輪流(liú)量傳感(gan)器結構(gou)簡圖，由(yóu)圖可見(jian)，當被測(cè)流體✊流(liu)過傳感(gǎn)器時，在(zai)流體作(zuo)用下，葉(yè)輪受力(lì)旋轉，其(qí)轉速與(yǔ)管道平(píng)🌈均流速(su)成正比(bi)，葉輪的(de)轉動周(zhou)💜期地改(gai)變磁電(diàn)轉換器(qì)的磁阻(zǔ)🌏值。檢測(cè)線圈中(zhōng)的磁通(tōng)随之發(fa)生周期(qi)性⛱️變化(hua)，産生周(zhou)期性的(de)感應電(diàn)勢，即電(diàn)脈沖信(xìn)号，經放(fang)大器放(fàng)大後，送(sòng)至✊顯示(shì)儀表顯(xian)示。
渦輪流(liú)量計的(de)流量方(fang)程可分(fèn)爲兩種(zhǒng)：實用流(liú)量方程(cheng)和理論(lùn)🏃🏻流量方(fang)程。
（1） 實用(yòng)流量方(fāng)程
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式(shi)2
式(shì)中 qv, qm ……分别爲(wèi)體積流(liú)量，m3/s，質量流(liú)量，kg/s;
f ……流量計(ji)輸出信(xin)号的頻(pin)率，Hz;
K ……流量計(jì)的儀表(biǎo)系數，P/m3。
流量計(jì)的系數(shu)與流量(liàng)（或管道(dào)雷諾數(shu)）的關系(xi)曲線如(ru)圖2所示。由(yóu)圖可見(jiàn)，儀表系(xi)數可分(fen)爲二段(duàn)，即線性(xìng)段和💜非(fēi)線性段(duàn)。線性段(duan)約爲其(qí)工作段(duàn)的三分(fen)之二，其(qí)特性與(yǔ)傳感器(qì)結🏃🏻♂️構尺(chǐ)寸及流(liú)體粘性(xìng)有關。在(zài)非線性(xing)段，特性(xìng)受軸承(cheng)摩擦力(li)，流體粘(zhān)性阻力(lì)影響較(jiào)大。當☂️流(liú)量低于(yu)傳感器(qi)流量下(xia)*，儀表系(xi)數随着(zhe)流量迅(xùn)速變化(huà)。壓力損(sun)🔴失與流(liú)量近似(si)爲平方(fāng)關系。當(dāng)流量超(chāo)過流量(liang)上*要注(zhù)🔱意防止(zhi)空穴現(xiàn)象。結構(gòu)相似的(de)TUF特(te)性曲線(xian)的形狀(zhuang)是相似(si)的，它僅(jǐn)在系統(tǒng)誤差水(shui)平方面(miàn)有所不(bu)🎯同。
圖2 渦輪流(liu)量計特(te)性曲線(xiàn)
傳(chuán)感器的(de)儀表系(xì)數由流(liu)量校驗(yàn)裝置校(xiao)驗得出(chu)，它*不問(wen)傳感器(qì)内部流(liu)體機理(li)，把傳感(gan)器作爲(wei)一個黑(hēi)匣子，根(gen)據輸入(ru)（流量）和(he)輸👌出（頻(pín)率脈沖(chòng)信号）确(que)定其🔅轉(zhuan)換系數(shù)，它便于(yú)實際應(yīng)用。但要(yào)注意🏃🏻，此(cǐ)轉換系(xi)數（儀表(biao)系數）是(shì)有條件(jiàn)的，其校(xiao)驗條件(jian)是參考(kao)條件，如(ru)🔞果使用(yòng)時偏離(lí)此條件(jian)系💘數将(jiāng)發生變(bian)化，變化(hua)的情況(kuàng)視傳感(gǎn)器類型(xing)，管道安(ān)裝條件(jian)和流體(ti)物性參(can)數的情(qíng)況而🥵定(dìng)。
（2） 理論流(liu)量方程(cheng)
根(gēn)據動量(liàng)矩定理(lǐ)可以列(liè)出葉輪(lún)的運動(dong)方程
公式(shì)3
式(shì)中 J： 葉(yè)輪的慣(guàn)性矩；
dw/dt： 葉輪的(de)旋轉加(jiā)速度；
M1： 流體的(de)驅動力(lì)拒；
M2： 粘(zhān)性阻力(lì)矩；
M3： 軸(zhou)承摩擦(ca)阻力矩(jǔ)；
M4： 磁阻(zu)力矩。
當葉輪(lun)以恒速(su)旋轉時(shí)， 0，則M1=M2+M3+M4。經理論(lùn)分析與(yǔ)實驗驗(yan)證可得(dé)
公式(shì)4
式中 n： 葉輪(lún)轉速；
qv： 體積(jī)流量；
A： 與流(liú)體物性(xìng)（密度、粘(zhān)度等），葉(yè)輪結構(gou)參數（葉(yè)片傾角(jiǎo)、葉輪直(zhi)徑、
流(liú)道截面(miàn)積等）有(you)關的系(xi)數；
B： 與葉片(pian)頂隙，流(liú)體流速(sù)分布有(you)關的系(xi)數；
C： 與摩擦(cā)力矩有(yǒu)關的系(xi)數。
國(guo)内外學(xue)者提出(chū)許多理(li)論流量(liang)方程，它(ta)們适用(yong)于🈲各種(zhong)傳感器(qì)結構及(jí)流體工(gong)作條件(jian)。至今渦(wo)輪儀表(biǎo)特性的(de)水動力(li)學特性(xing)仍舊不(bú)很清楚(chǔ)，它與流(liu)體物性(xing)及流動(dòng)特性有(you)複雜的(de)關系。比(bi)如當👌流(liu)場有旋(xuán)渦和非(fei)對稱速(sù)度分布(bu)時水動(dong)力學特(te)性就非(fēi)常複雜(za)💋。不能用(yòng)理論💋式(shì)推導儀(yí)表👉系數(shu)，儀表系(xì)數仍需(xu)由實🔞流(liú)校驗确(que)定。但是(shì)理論流(liu)量方程(cheng)有巨大(dà)的實💃🏻用(yòng)意義，它(ta)可用于(yú)指導傳(chuan)感器結(jié)構參數(shu)設計及(jí)現場使(shǐ)✂️用條件(jiàn)變化時(shi)儀表系(xi)數變化(hua)規律的(de)預測和(hé)估算。
三、液(ye)體渦輪(lun)流量計(jì)傳感器(qi)産品(pin)特點
1. 高(gāo)精度，一(yī)般可達(da)±1%R、±0.5%R，高精度(dù)型可達(da)±0.2%R；
2. 重複性(xìng)好，短期(qī)重複性(xing)可達0.05%~0.2%,正(zheng)是由于(yú)具有良(liáng)好的重(zhong)複性，如(rú)經常校(xiào)準或在(zai)線校準(zhun)可得到(dao)*的精度(du)，在貿易(yi)結算中(zhōng)是優先(xiān)選用的(de)🐇流量計(jì)；
3. 輸出脈(mo)沖頻率(lǜ)信号，适(shì)于總量(liàng)計量及(ji)與計算(suàn)機連接(jiē)，無零點(diǎn)漂移，抗(kàng)幹擾能(neng)力強；
4. 可(kě)獲得很(hěn)高的頻(pin)率信号(hao)（3~4kHz），信号分(fen)辨力強(qiáng)；
5. 範圍度(du)寬，中大(dà)口徑可(ke)達1:20，小口(kǒu)徑爲1:10；
6. 結(jié)構緊湊(còu)輕巧，安(an)裝維護(hu)方便，流(liu)通能力(lì)大；
7. 适用(yòng)高壓測(ce)量，儀表(biǎo)表體上(shàng)不必開(kāi)孔，易制(zhi)成高壓(yā)型儀表(biao)；
8. 型傳感(gan)器類型(xíng)多，可根(gen)據用戶(hù)特殊需(xu)要設計(ji)爲各🏒類(lei)型傳感(gan)器⚽，例如(ru)低溫型(xing)、雙向型(xing)、井下型(xing)、混砂型(xing)等；
9. 可制(zhì)成插入(rù)型，适用(yong)于大口(kǒu)徑測量(liang)，壓力損(sun)失小，價(jià)格低，可(kě)不斷流(liu)取出，安(ān)裝維護(hù)方便。
四、基本(běn)參數與(yu)技術性(xìng)能
1.技術性(xìng)能表1
2.測量範(fàn)圍及工(gōng)作壓力(lì)表2
儀表口(kou)徑 （mm） | 正常流(liu)量範圍(wéi)（m3/h） | 擴展(zhan)流量範(fan)圍（m3/h） | 常(chang)規耐受(shou)壓力 （MPa） | 特制(zhì)耐壓等(děng)級（MPa） （法蘭(lan)連接方(fang)式） |
DN 4 | 0.04～0.25 | 0.04～0.4 | 6.3 | 12、16、25 |
DN 6 | 0.1～0.6 | 0.06～0.6 | 6.3 | 12、16、25 |
DN 10 | 0.2～1.2 | 0.15～1.5 | 6.3 | 12、16、25 |
DN 15 | 0.6～6 | 0.4～8 | 6.3、2.5（法(fǎ)蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 20 | 0.8～8 | 0.45～9 | 6.3、2.5（法(fǎ)蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 25 | 1～10 | 0.5～10 | 6.3、2.5（法(fa)蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 32 | 1.5～15 | 0.8～15 | 6.3、2.5（法(fǎ)蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 40 | 2～20 | 1～20 | 6.3、2.5（法(fǎ)蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 50 | 4～40 | 2～40 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 65 | 7～70 | 4～70 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 80 | 10～100 | 5～100 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 100 | 20～200 | 10～200 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 125 | 25～250 | 13～250 | 1.6 | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
DN 150 | 30～300 | 15～300 | 1.6 | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
DN 200 | 80～800 | 40～800 | 1.6 | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
五、儀表(biao)分類
1．按儀(yí)表功能(néng)分類，LWGY系(xì)列渦輪(lún)流量計(jì)可分爲(wei)2大類，即(ji)：
l 渦(wō)輪流量(liang)傳感器(qì)/變送器(qì)
l 智(zhi)能一體(ti)化渦輪(lun)流量計(ji)
2．功(gong)能說明(ming)
l 渦(wo)輪流量(liang)傳感器(qi)/變送器(qi)
該類(lèi)渦輪流(liu)量産品(pin)本身不(bú)具備現(xian)場顯示(shi)功能，僅(jǐn)㊙️将流量(liàng)信号遠(yuan)傳輸出(chu)。流量信(xìn)号可分(fèn)爲脈沖(chong)信号或(huò)電流信(xin)号（4-20mA）；儀表(biao)價格低(di)廉，集成(chéng)度高，體(ti)積小巧(qiǎo)，特别适(shi)用于與(yu)🈚二次顯(xian)示儀、PLC、DCS等(deng)計算機(jī)控制系(xi)統配合(hé)使用。
按照不(bú)同的輸(shū)出信号(hao)，該類産(chǎn)品可分(fèn)爲LWGY-□N型(xíng)和□A型(xing)
LWGY-□N型(xing)傳感器(qi)：12～24VDC供電，三(sān)線制脈(mò)沖輸出(chū)，高電平(ping)≥8V，低電平(ping)≤0.8V；信号傳(chuan)輸距離(li)≤1000米；
儀(yi)表選型(xíng)表3
型 号 | 說 明(ming) |
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ |
公 稱 通 徑 | 4 | | | | | | | 4mm，标(biao)準量程(cheng)0.04～0.25m3/h，寬量(liang)程爲0.04～0.4m3/h |
6 | 6mm，标準(zhun)量程0.1～0.6m3/h， 寬量程(chéng)爲0.06～0.6m3/h |
10 | 10mm，标準量(liang)程0.2～1.2m3/h，寬(kuān)量程爲(wei)0.15～1.5m3/h |
15 | 15mm，标(biao)準量程(chéng)0.6～6m3/h寬量(liang)程爲0.4～8m3/h |
20 | 20mm，标準(zhǔn)量程0.8～8m3/h，寬量程(chéng)爲0.4～8m3/h |
25 | 25mm，标準量(liang)程1～10m3/h，寬(kuān)量程爲(wei)0.5～10m3/h |
32 | 32mm，标(biāo)準量程(cheng)1.5～15m3/h，寬量(liang)程爲0.8～15m3/h |
40 | 40mm，标準(zhun)量程2～20m3/h，寬量程(cheng)爲1～20m3/h |
50 | 50mm，标準量(liang)程4～40m3/h，寬(kuān)量程爲(wèi)2～40m3/h |
65 | 65mm，标(biao)準量程(chéng)7～70m3/h，寬量(liàng)程爲4～70m3/h |
80 | 80mm，标準(zhǔn)量程10～100m3/h，寬量程(chéng)爲5～100m3/h |
100 | 100mm，标準量(liang)程20～200m33/h |
125 | 125mm，标(biāo)準量程(chéng)25～250m3/h，寬量(liang)程爲13～250m3/h |
150 | 150mm，标準(zhun)量程30～300m3/h，寬量程(chéng)爲15～300m3/h |
200 | 200mm，标準量(liang)程80～800m3/h，寬(kuān)量程爲(wei)40～800m3/h |
類 型 | N | 基本型(xing)，+12V供電，脈(mo)沖輸出(chu)，高電平(píng)≥8V低電平(ping)≤0.8V |
A |
|
B | 電(dian)池供電(dian)現場顯(xiǎn)示型 |
C | 現場顯(xiǎn)示/4～20mA 兩線(xiàn)制電流(liú)輸出 |
C1 | 現場顯(xian)示/RS485通訊(xùn)協議 |
C2 | 現場顯(xiǎn)示/HART通訊(xun)協議 |
精度(du)等級 | 05 | 精度0.5級(ji) |
10 | 精度(dù)1.0級 |
渦 輪 類 型(xing) | W | 寬量(liàng)程渦輪(lun) |
S | 标準(zhun)渦輪 |
材 質(zhì) | S | 304不鏽(xiù)鋼 |
L | 316（L）不(bú)鏽鋼 |
防 爆(bao) | | 無(wú)标記，爲(wèi)非防爆(bao)型 |
E | 防(fáng)爆型 （ExmⅡCT6或 ExdⅡBT6） |
壓力(lì)等級 | N | 常規 （參(cān)照表2） |
H(x) | 高壓 （參(can)照表2） |
