渦輪(lun)流量計dn20

渦輪流量計(ji)dn20（以下簡(jian)稱TUF）是葉(ye)輪式流量（流(liu)速）計的主要(yao)品種，葉輪式(shi)流量計還有(yǒu)風速計、水表(biao)等。TUF由傳(chuán)感器和轉換(huan)顯示儀組成(chéng)，傳感器采用(yong)多葉片的轉(zhuǎn)🔞子感受流體(tǐ)的平均流速(sù)，從而推導出(chū)流量或總量(liàng)。轉子的轉速(sù)（或💋轉數）可用(yong)機械、磁感應(ying)、光電方式檢(jiǎn)出并由讀♋出(chū)裝置‼️進行顯(xiǎn)示和傳送記(ji)錄。據稱美國(guó)早在1886年(nián)即發布過第(di)一個TUF專(zhuān)li，1914年的專(zhuan)li認爲TUF的(de)流量與頻率(lü)有關。美國的(de)第一台TUF是在1938年(nian)開發的，它用(yong)于飛機上燃(rán)油的流量測(ce)量，隻是直至(zhi)二戰後㊙️因噴(pen)氣發動機和(he)液體噴氣燃(rán)料急需一❗種(zhong)高精度、快速(sù)響應的流量(liàng)計才使它獲(huò)得真正的工(gong)業應用。如今(jin)，它已在石油(yóu)、化工、科研、國(guó)防、計量各部(bù)門中獲得廣(guǎng)泛應用。

渦輪(lun)流量計dn20中TUF、容積(ji)式流量計和(hé)科氏質量流(liú)量計是三類(lèi)重複性、精度(du)⭐佳的🤟産⭕品，而(ér)TUF又具有(you)自己的特點(diǎn)，如結構簡單(dān)、加工零部件(jian)少、重量👄輕、維(wéi)修方便、流通(tong)能力大和可(kě)适應高參數(shù)等，是其他兩(liang)類流量🐆計是(shi)🐆難以達到的(de)。

LWGY系(xì)列渦輪流量(liàng)計是吸取了(le)國内外流量(liang)儀表先進技(ji)術經過優化(hua)設計，具有結(jié)構簡單、輕巧(qiao)、精度高、複現(xian)性好、反應靈(líng)敏，安💚裝維護(hù)使用方便等(deng)特點的新一(yi)代渦輪流量(liang)🐉計，廣泛🌏用于(yú)測量封閉管(guan)道中與不鏽(xiu)鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al₂O₃、硬質合金不(bú)起腐蝕作用(yòng)，且無纖維、顆(ke)粒等雜質，工(gōng)作溫度🌐下運(yun)動粘度小于(yú)5×10^-6m²/s的液體(tǐ)，對于運動粘(zhan)度大于5×10^-6m²/s的液體，可對(dui)流量計進行(hang)實液标定後(hou)使用。若與具(ju)🔴有特殊功能(néng)🈲的顯示儀表(biao)配套，還可以(yi)進行定量控(kòng)制、超量報警(jǐng)等，是流量計(jì)♈量和節能的(de)理想儀表。

二、液體渦輪(lun)流量計傳感(gǎn)器工作(zuo)原理

圖(tu)1所示爲(wèi)渦輪流量傳(chuán)感器結構簡(jiǎn)圖，由圖可見(jiàn)，當被🏃測流♈體(tǐ)流過傳感器(qi)時，在流體作(zuò)用下，葉輪受(shòu)力旋轉，其轉(zhuǎn)速與管道平(píng)均流速成正(zhèng)比，葉輪的轉(zhuan)動周期地改(gai)👉變磁電轉換(huan)器的磁阻值(zhi)。檢測線圈中(zhōng)的磁通随之(zhi)發生周期性(xìng)變化，産生周(zhou)期性的感應(ying)電勢🔴，即電脈(mo)沖信号，經放(fàng)大器放大後(hou)，送至顯示儀(yí)表顯示。

渦輪流量計(jì)的流量方程(cheng)可分爲兩種(zhong)：實用流量方(fāng)🚶程和理🧑🏽‍🤝‍🧑🏻論流(liú)量方程。

（1） 實(shí)用流量方程(cheng)

q_v=f/K 公式1

q_m=qvρ 公式2

式中 q_v, q_m ……分(fen)别爲體積流(liú)量，m³/s，質量(liàng)流量，kg/s;

f ……流(liu)量計輸出信(xin)号的頻率，Hz;

K ……流量計的(de)儀表系數，P/m³。

流量(liang)計的系數與(yu)流量（或管道(dào)雷諾數）的關(guan)系曲線如圖(tu)2所示。由(yóu)圖可見，儀表(biao)系數可分爲(wèi)二段，即線性(xing)段和非線性(xìng)段。線性段約(yue)爲其工作段(duàn)的三分之二(er)，其特性與傳(chuan)感器結構尺(chǐ)寸及♈流體粘(zhan)性有關。在非(fei)線性段，特性(xìng)受軸承摩擦(cā)力，流體粘性(xìng)阻力影響較(jiao)大。當✂️流量低(dī)于✨傳感器流(liú)量下*，儀表系(xi)數随着流量(liàng)迅速變化。壓(yā)力損失與流(liu)量近似爲平(píng)方關系。當流(liú)量超過流量(liàng)上*要注✔️意防(fang)止空穴現象(xiàng)。結構相似的(de)TUF特性曲(qǔ)線的形狀是(shì)相似的，它僅(jǐn)在系統誤差(chà)水平方🔞面有(yǒu)所🚩不同。

圖2 渦輪(lún)流量計特性(xing)曲線

傳(chuán)感器的儀表(biǎo)系數由流量(liang)校驗裝置校(xiao)驗得出，它*不(bú)問傳🥵感器内(nèi)部流體機理(li)，把傳感器作(zuo)爲一個黑☔匣(xia)子，根據輸入(ru)（流量）和輸出(chū)（頻率脈沖信(xin)号）确定其🏃‍♀️轉(zhuan)換系數，它便(bian)于實際應用(yong)。但🍉要注意，此(ci)轉換系數（儀(yí)表系數）是有(you)條件📧的，其校(xiào)驗條件是參(cān)考條件，如🌈果(guǒ)使用時偏🍓離(li)此條件系數(shù)将發生變化(hua)，變化的情況(kuang)視傳感器類(lei)型，管道安裝(zhuāng)條件和流體(ti)物性🔞參數♋的(de)情況而定。

（2） 理論流量方(fang)程

根據(ju)動量矩定理(li)可以列出葉(yè)輪的運動方(fāng)程

公式(shì)3

式中 J： 葉輪(lún)的慣性矩；

dw/dt： 葉輪(lún)的旋轉加速(su)度；

M₁： 流體的驅動(dòng)力拒；

M₂： 粘性阻(zu)力矩；

M₃： 軸承摩(mó)擦阻力矩；

M₄： 磁(ci)阻力矩。

當葉輪(lún)以恒速旋轉(zhuan)時， 0，則M₁=M₂+M₃+M₄。經理(li)論分析與實(shí)驗驗證可得(de)

公(gong)式4

式中 n： 葉輪轉(zhuan)速；

qv： 體(ti)積流量；

A： 與流體物(wu)性（密度、粘度(dù)等），葉輪結構(gou)參數（葉片傾(qīng)角、葉輪直徑(jing)、

流(liú)道截面積等(děng)）有關的系數(shù)；

B： 與葉(yè)片頂隙，流體(tǐ)流速分布有(yǒu)關的系數；

C： 與摩擦(cā)力矩有關的(de)系數。

國内外學(xué)者提出許多(duō)理論流量方(fang)程，它們适用(yòng)于各種傳感(gan)器結構及流(liú)體工作條件(jian)。至今渦輪儀(yi)表特性📱的水(shui)動力學特性(xìng)仍舊不很清(qīng)楚，它與流體(tǐ)物👈性及流動(dong)特性♋有複雜(za)的關系。比如(rú)當流場有旋(xuan)渦和非對稱(chēng)🏃‍♀️速度分布✏️時(shi)水動力學特(te)性就🐅非常複(fú)雜🏃🏻‍♂️。不能用理(li)論式推導儀(yí)表✍️系數，儀表(biao)系數仍需由(yóu)實流校驗确(què)定。但是理論(lun)流量方程有(yǒu)巨大的實用(yòng)意義，它可用(yòng)于指導傳感(gǎn)器結構參數(shù)設計及現場(chǎng)使用條件變(bian)化時儀表⛷️系(xi)數變化規律(lü)的預⭕測和估(gu)算。

三、液體渦輪流(liú)量計傳感器(qì)産(chan)品特點

1. 高(gāo)精度，一般可(ke)達±1%R、±0.5%R，高精(jing)度型可達±0.2%R；

2. 重複性好(hao)，短期重複性(xìng)可達0.05%~0.2%,正是(shi)由于具有良(liáng)好的重複性(xìng)，如經常校準(zhǔn)或在線校準(zhun)🚶‍♀️可得到🔞*的精(jing)度，在貿易結(jie)算中是優先(xian)選用的流量(liàng)計；

3. 輸出脈(mo)沖頻率信号(hao)，适于總量計(jì)量及與計算(suàn)機連接，無零(líng)點漂移，抗幹(gàn)擾能力強；

4. 可獲得很高(gāo)的頻率信号(hào)（3~4kHz），信号分辨(biàn)力強；

5. 範圍(wei)度寬，中大口(kǒu)徑可達1:20，小(xiǎo)口徑爲1:10；

6. 結構緊湊輕(qing)巧，安裝維護(hu)方便，流通能(néng)力大；

7. 适用(yong)高壓測量，儀(yi)表表體上不(bú)必開孔，易制(zhì)成高壓☀️型😄儀(yí)表；

8. 型傳感(gan)器類型多，可(ke)根據用戶特(te)殊需要設計(jì)爲各類型傳(chuan)♋感器，例如低(dī)溫型、雙向型(xing)、井下型、混砂(shā)型等；

9. 可制(zhì)成插入型，适(shi)用于大口徑(jing)測量，壓力損(sǔn)失小，價格低(di)🥰，可不斷流取(qu)出，安裝維護(hu)方便。

四、基本參(can)數與技術性(xìng)能

1.技術(shù)性能表1

2.測(cè)量範圍及工(gong)作壓力表2

五、儀表(biǎo)分類

1．按(an)儀表功能分(fen)類，LWGY系列渦輪(lún)流量計可分(fen)爲2大類，即：

l 渦輪流量(liang)傳感器/變(bian)送器

l 智(zhi)能一體化渦(wō)輪流量計

2．功能說明(míng)

l 渦輪流(liú)量傳感器/變送器

該類渦(wō)輪流量産品(pǐn)本身不具備(bei)現場顯示功(gōng)能，僅将流量(liàng)信号遠傳輸(shū)出。流量信号(hào)可分爲脈沖(chòng)信号或電♉流(liú)信♌号（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低廉，集(jí)成度高，體積(ji)小巧，特别适(shì)用于與☁️二次(cì)顯😘示儀、PLC、DCS等計(jì)算機控制系(xì)統配合使用(yong)。

按(àn)照不同的輸(shū)出信号，該類(lei)産品可分爲(wèi)LWGY-□N型和LWGY-□A型

LWGY-□N型傳感器：12～24VDC供電，三線(xiàn)制脈沖輸出(chu)，高電平≥8V，低(dī)電平≤0.8V；信号(hào)傳輸距離≤1000米(mǐ)；

儀(yí)表選型表3