渦輪流量計(ji)dn20（以下簡(jian)稱TUF）是葉(yè)輪式流量（流(liu)速）計的主要(yao)品種，葉輪式(shì)流量計還有(yǒu)風速🐉計、水表(biǎo)等。TUF由傳(chuan)感器和轉換(huan)顯示儀組成(cheng)，傳感器采用(yong)多葉片的轉(zhuan)子感受流體(tǐ)的平均流速(sù)，從而推導出(chū)流量或總量(liang)。轉子⭕的轉速(sù)（或轉數）可用(yòng)機械、磁感應(ying)、光電方式檢(jian)出♈并由讀出(chu)裝置進行顯(xiǎn)🛀示和傳送記(jì)錄。據稱美國(guó)早在1886年(nián)即發布過第(di)一個TUF專(zhuan)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(ran)油的流量測(ce)量，隻是直至(zhi)二戰㊙️後因噴(pēn)氣發動機和(hé)液體噴氣燃(ran)料急需一種(zhong)高精度、快速(su)響應的流量(liang)計才使它獲(huo)得真正的工(gong)業應♊用。如今(jīn)📱，它已在石油(you)、化工、科研、國(guó)防、計量各部(bu)門中獲📐得廣(guǎng)泛應🏒用。
渦輪(lún)流量計dn20中TUF、容積(ji)式流量計和(he)科氏質量流(liu)量計是三類(lèi)重複性、精度(du)佳的産品，而(er)TUF又具有(you)自己的特點(dian)，如結構簡單(dān)、加工零部件(jiàn)少、重🌈量輕、維(wei)修方🈲便、流通(tong)能力大和可(ke)适應高參數(shu)等，是其他兩(liang)類流量計是(shì)難以達到的(de)。
LWGY系(xi)列渦輪流量(liang)計是吸取了(le)國内外流量(liàng)儀表先進技(jì)🌏術經👅過優化(huà)設計，具有結(jié)構簡單、輕巧(qiao)、精度高、複🚩現(xiàn)性🧑🏾🤝🧑🏼好、反應靈(líng)敏，安裝維⚽護(hu)使用方便等(děng)特點的新⁉️一(yī)代渦📐輪流量(liang)計，廣泛用于(yu)測🍓量封閉管(guan)道中與不⭐鏽(xiù)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(yu)5×10-6m2/s的液體(ti)，對于運動粘(zhān)度大于5×10-6m2/s的液體，可對(duì)流量計進行(hang)實液标定後(hòu)使用。若與具(ju)有特殊功能(neng)㊙️的顯示儀表(biǎo)配套，還可以(yǐ)進行定量控(kong)制、超📐量報警(jǐng)等，是流量計(ji)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(tú)1所示爲(wèi)渦輪流量傳(chuan)感器結構簡(jian)圖，由圖可見(jiàn)，當被測流體(ti)☔流過💔傳感器(qì)時，在流體作(zuo)用下，葉輪受(shou)力旋轉，其轉(zhuan)速與管道平(ping)均流速成正(zhèng)比，葉輪的轉(zhuan)動周期地改(gǎi)變磁電轉換(huàn)器的磁阻💋值(zhí)。檢測線圈中(zhong)的磁通随之(zhī)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(yi)表顯示。
渦輪流量計(jì)的流量方程(chéng)可分爲兩種(zhǒng)：實用流量方(fāng)🈲程和理論流(liu)量方程。
（1） 實(shi)用流量方程(chéng)
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式中 qv, qm ……分(fen)别爲體積流(liú)量，m3/s，質量(liang)流量，kg/s;
f ……流(liú)量計輸出信(xìn)号的頻率，Hz;
K ……流量計的(de)儀表系數，P/m3。
流量(liàng)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(biǎo)系數可分爲(wei)二段，即線性(xìng)段和非線🈚性(xìng)🔞段。線性段約(yue)爲其工作段(duan)的三分之二(èr)，其特性與傳(chuán)感器結構尺(chǐ)寸及流體粘(zhan)性有關。在非(fēi)線性段，特性(xing)受軸承摩擦(cā)力，流體粘性(xing)阻力影響較(jiào)大。當㊙️流量低(di)于傳感器流(liú)量下*，儀表系(xì)數随着流量(liàng)迅速🈚變化。壓(yā)力損失與流(liu)量近❄️似爲平(ping)方關系。當流(liú)量超🌈過流量(liang)上*要注意防(fang)止空穴現象(xiang)。結構相似的(de)TUF特性曲(qu)線的形狀是(shi)相似的，它僅(jǐn)在系統誤差(cha)水平方面有(yǒu)所不同。
圖2 渦輪(lun)流量計特性(xìng)曲線
傳(chuán)感器的儀表(biao)系數由流量(liàng)校驗裝置校(xiao)驗得出，它*不(bú)問傳感器内(nèi)部流體機理(lǐ)，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(zhuǎn)換系數，它便(biàn)于實際應用(yòng)。但要注意，此(cǐ)轉換系數✊（儀(yi)表系數）是有(you)條件的，其校(xiao)驗條件是參(cān)考條件，如🔴果(guǒ)使用時偏離(lí)此條件系數(shù)将發生變化(huà)，變化的情💋況(kuàng)視傳感器類(lèi)👄型，管道安裝(zhuāng)條件和流體(tǐ)物性參數的(de)情況而定。
（2） 理論流量方(fāng)程
根據(ju)動量矩定理(li)可以列出葉(ye)輪的運動方(fang)程
公式(shi)3
式中 J： 葉輪(lún)的慣性矩；
dw/dt： 葉輪(lun)的旋轉加速(su)度；
M1： 流體的驅動(dong)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(shi)驗驗證可得(dé)
公(gōng)式4
式中 n： 葉輪轉(zhuǎn)速；
qv： 體(tǐ)積流量；
A： 與流體物(wù)性（密度、粘度(dù)等），葉輪結構(gou)參數（葉片傾(qing)角、葉💁輪🐇直徑(jing)、
流(liu)道截面積等(děng)）有關的系數(shù)；
B： 與葉(ye)片頂隙，流體(ti)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(duo)理論流量方(fāng)程，它們适用(yong)于各種傳感(gan)器結構及流(liu)體工作條件(jian)。至今渦輪儀(yi)表特性的水(shuǐ)動力學特性(xing)仍🏃🏻舊不很清(qing)楚，它與流體(ti)物性及流動(dòng)特性有複雜(zá)的關系。比如(ru)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(lǐ)論式推導儀(yí)表♈系數，儀表(biǎo)系數仍需由(you)實流校驗确(què)定。但是理論(lùn)流量方程有(you)巨大的實用(yong)意義，它可用(yong)于指導傳感(gǎn)器結構參數(shù)設計及現場(chǎng)使用條件變(biàn)化時儀表系(xì)數變化規律(lǜ)的預測和估(gū)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(kě)達±1%R、±0.5%R，高精(jīng)度型可達±0.2%R；
2. 重複性好(hǎo)，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(jié)算中是優先(xiān)選用的流量(liàng)計；
3. 輸出脈(mò)沖頻率信号(hao)，适于總量計(ji)量及與計算(suàn)機連接，無零(líng)點漂移，抗幹(gan)擾能力強；
4. 可獲得很高(gāo)的頻率信号(hào)（3~4kHz），信号分辨(bian)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(qīng)巧，安裝維護(hu)方便，流通能(néng)力大；
7. 适用(yòng)高壓測量，儀(yí)表表體上不(bú)必開孔，易制(zhi)成高壓型儀(yí)表；
8. 型傳感(gǎn)器類型多，可(kě)根據用戶特(te)殊需要設計(jì)爲各類型傳(chuán)感器👄，例如低(di)溫型、雙向型(xing)、井下型、混砂(shā)型等；
9. 可制(zhi)成插入型，适(shi)用于大口徑(jìng)測量，壓力損(sun)失小，價格低(di)，可不🌐斷流取(qu)出，安裝維護(hu)方便。
四、基本參(cān)數與技術性(xing)能
1.技術(shu)性能表1
儀表口徑及(ji)連接方式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋(wén)連接 （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法(fǎ)蘭連接 |
精度等級 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制） |
量程比 | 1:10；1:15；1:20 |
儀表材質(zhì) | 304不(bú)鏽鋼、316（L）不鏽鋼等 |
被測介質(zhì)溫度（℃） | -20～＋120℃ |
環境條件(jian) | 溫度－10～+55℃，相(xiang)對濕度5％～90％，大氣壓力(lì)86～106Kpa |
輸出(chu)信号 | 傳(chuán)感器：脈沖頻(pín)率信号，低電(diàn)平≤0.8V 高電平≥8V 變送器(qi)：兩線制4 ~ 20mADC電流信(xin)号 |
供電(dian)電源 | 傳(chuan)感器：+12VDC 、+24VDC（可選） 變(bian)送器：+24VDC 現場顯示(shi)型：儀表自帶(dai)3.2V锂(li)電池 |
信(xin)号傳輸線 | STVPV3×0.3（三線(xian)制），2×0.3（二線制） |
傳輸距離 | ≤1000m |
信号線接口(kou) | 基本型(xíng)：豪斯曼接頭(tou)，防爆型：内螺(luó)紋M20×1.5 |
防爆等級 | 基本型：非(fei)防爆産品，防(fáng)爆型：ExdIIBT6 |
防護等級(ji) | IP65 |
2.測(ce)量範圍及工(gōng)作壓力表2
儀表口徑(jìng) （mm） | 正常(cháng)流量範圍（m3/h） | 擴(kuo)展流量範圍(wéi)（m3/h） | 常規耐受壓(yā)力 （MPa） | 特(tè)制耐壓等級(ji)（MPa） （法蘭連接(jiē)方式） |
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（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 20 | 0.8～8 | 0.45～9 | 6.3、2.5（法(fa)蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 25 | 1～10 | 0.5～10 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 32 | 1.5～15 | 0.8～15 | 6.3、2.5（法蘭(lan)） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 40 | 2～20 | 1～20 | 6.3、2.5（法蘭） | 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(an)儀表功能分(fèn)類，LWGY系列渦輪(lun)流量計可分(fen)爲2大類，即：
l 渦輪流量(liang)傳感器/變(biàn)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(liu)量傳感器/變送器
該類渦(wo)輪流量産品(pin)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(liu)信号（4-20mA）；儀表(biao)價格低廉，集(jí)成度高，體積(ji)小巧，特别适(shi)用于與二🆚次(cì)顯示儀、PLC、DCS等計(jì)算機控制系(xi)統配合使用(yòng)。
按(àn)照不同的輸(shu)出信号，該類(lei)産品可分爲(wèi)LWGY-□N型和□A型
LWGY-□N型傳感器：12～24VDC供電，三線(xiàn)制脈沖輸出(chū)，高電平≥8V，低(dī)電平≤0.8V；信号(hao)傳輸距離≤1000米(mi)；
儀(yí)表選型表3
型 号 | 說 明 |
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ |
公 稱 通 徑(jing) | 4 | | | | | | | 4mm，标(biao)準量程0.04～0.25m3/h，寬量程(chéng)爲0.04～0.4m3/h |
6 | 6mm，标(biao)準量程0.1～0.6m3/h， 寬量程(chéng)爲0.06～0.6m3/h |
10 | 10mm，标(biao)準量程0.2～1.2m3/h，寬量程(cheng)爲0.15～1.5m3/h |
15 | 15mm，标(biāo)準量程0.6～6m3/h寬量程(cheng)爲0.4～8m3/h |
20 | 20mm，标(biao)準量程0.8～8m3/h，寬量程(chéng)爲0.4～8m3/h |
25 | 25mm，标(biao)準量程1～10m3/h，寬量程(cheng)爲0.5～10m3/h |
32 | 32mm，标(biao)準量程1.5～15m3/h，寬量程(chéng)爲0.8～15m3/h |
40 | 40mm，标(biao)準量程2～20m3/h，寬量程(cheng)爲1～20m3/h |
50 | 50mm，标(biao)準量程4～40m3/h，寬量程(cheng)爲2～40m3/h |
65 | 65mm，标(biāo)準量程7～70m3/h，寬量程(chéng)爲4～70m3/h |
80 | 80mm，标(biao)準量程10～100m3/h，寬量程(chéng)爲5～100m3/h |
100 | 100mm，标(biao)準量程20～200m33/h |
125 | 125mm，标(biāo)準量程25～250m3/h，寬量程(chéng)爲13～250m3/h |
150 | 150mm，标(biao)準量程30～300m3/h，寬量程(chéng)爲15～300m3/h |
200 | 200mm，标(biao)準量程80～800m3/h，寬量程(chéng)爲40～800m3/h |
類 型 | N | 基本(běn)型，+12V供電，脈沖(chòng)輸出，高電平(ping)≥8V低電平≤0.8V |
A |
|
B | 電池(chi)供電現場顯(xiǎn)示型 |
C | 現場顯示(shì)/4～20mA 兩線制電流(liú)輸出 |
C1 | 現場顯示(shi)/RS485通訊協議 |
C2 | 現場(chang)顯示/HART通訊協(xié)議 |
精度(dù)等級 | 05 | 精度0.5級 |
10 | 精度(du)1.0級 |
渦 輪(lún) 類 型 | W | 寬量(liàng)程渦輪 |
S | 标準渦(wō)輪 |
材 質(zhi) | S | 304不(bú)鏽鋼 |
L | 316（L）不鏽鋼 |
防 爆 | | 無标記，爲非(fēi)防爆型 |
E | 防爆型(xing) （ExmⅡCT6或(huo) ExdⅡBT6） |
壓力等級(jí) | N | 常(cháng)規 （參照表2） |
H(x) | 高壓(yā) （參照表2） |
