渦輪(lun)流量計dn20

渦輪流(liu)量計dn20（以下簡稱(chēng)TUF）是葉(ye)輪式流量(liang)（流速）計的(de)主要品種(zhong)，葉輪式流(liú)量計還有(you)👈風☎️速🚶‍♀️計、水(shui)表等。TUF由傳感器(qi)和轉換顯(xian)示儀組成(chéng)，傳感器采(cai)用多葉片(piàn)的轉子感(gǎn)受流體的(de)平均流速(su)，從而推導(dǎo)出流量或(huo)總量。轉子(zi)的轉速（或(huo)轉數）可用(yong)機械、磁感(gǎn)應、光電方(fang)式檢出并(bing)由讀出裝(zhuang)置進行顯(xian)🧡示和傳送(song)記錄。據稱(chēng)美國早在(zài)1886年即(jí)發布過第(di)一個TUF專li，1914年(nian)的專li認爲(wèi)TUF的流(liú)量與頻率(lü)有關。美國(guo)的第一台(tái)TUF是在(zài)1938年開(kāi)發的，它用(yong)于飛機上(shàng)燃油的流(liu)量測量，隻(zhi)是直至二(èr)戰後因噴(pēn)氣發動機(jī)和液體噴(pen)氣燃料急(jí)需一💚種高(gao)精度、快速(su)響應的流(liú)㊙️量計才使(shǐ)它獲得真(zhen)正的🈲工業(ye)應用。如今(jin)，它已在石(shi)油、化工、科(ke)研🎯、國防、計(jì)量各部門(mén)中獲得廣(guǎng)泛應用。

渦(wō)輪流量計(ji)dn20中TUF、容積式(shì)流量計和(hé)科氏質量(liàng)流量計是(shi)三類重複(fú)性🛀🏻、精度💞佳(jiā)的産品，而(ér)TUF又具(jù)有自己的(de)特點，如結(jié)構簡單、加(jiā)工零部件(jian)少、重📱量輕(qing)、維修方便(bian)、流通能力(li)大和可适(shì)應高參數(shù)等，是其他(ta)兩類流量(liang)計是難以(yǐ)達到的。

LWGY系(xi)列渦輪流(liú)量計是吸(xi)取了國内(nèi)外流量儀(yí)表先進🌈技(jì)術🙇🏻經過優(yōu)化設計，具(ju)有結構簡(jian)單、輕巧、精(jing)度高、複現(xian)性好、反應(ying)靈敏，安裝(zhuāng)維👣護使用(yong)方便等特(tè)點的新一(yi)代渦輪流(liú)量計，廣泛(fàn)用于測量(liàng)封閉🐪管道(dào)中與不鏽(xiù)鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉(yù)Al₂O₃、硬質(zhi)合金不起(qi)腐蝕作用(yòng)，且無纖維(wei)、顆粒等雜(za)質，工作溫(wen)度下運動(dòng)粘度小于(yú)5×10^-6m²/s的液(yè)體，對于運(yùn)動粘度大(dà)于5×10^-6m²/s的(de)液體，可對(duì)流量計進(jin)行實液标(biāo)定後使用(yong)。若與具✏️有(you)特殊功能(neng)的顯示儀(yí)表配套，還(hai)可以進行(hang)定量控制(zhì)、超量報警(jing)等，是流量(liàng)計量和節(jiē)能的理想(xiang)儀表。

二、液體渦(wo)輪流量計(jì)傳感器工作原(yuán)理

圖(tu)1所示(shi)爲渦輪流(liu)量傳感器(qi)結構簡圖(tú)，由圖可見(jiàn)，當被測🏃‍♂️流(liu)體流過傳(chuán)感器時，在(zài)流體作用(yong)下，葉輪受(shou)力旋🤩轉，其(qi)㊙️轉速與管(guǎn)道平均流(liú)速成正比(bi)，葉輪的轉(zhuan)動周期地(di)改變磁電(diàn)轉換器的(de)磁阻值。檢(jiǎn)測線圈中(zhōng)的磁✨通随(sui)之發生周(zhōu)期性變化(hua)，産生周期(qi)性的感應(ying)電勢，即電(diàn)脈沖信🔴号(hào)，經放大器(qi)放大後，送(sòng)至顯示儀(yi)表顯🏒示。

渦輪流(liu)量計的流(liu)量方程可(ke)分爲兩種(zhong)：實用流量(liang)方程和理(lǐ)論流✊量方(fāng)程。

（1） 實(shí)用流量方(fāng)程

q_v=f/K 公(gōng)式1

q_m=qvρ 公(gōng)式2

式(shi)中 q_v, q_m ……分(fèn)别爲體積(jī)流量，m³/s，質量流量(liang)，kg/s;

f ……流量(liàng)計輸出信(xìn)号的頻率(lǜ)，Hz;

K ……流量(liàng)計的儀表(biǎo)系數，P/m³。

流量(liàng)計的系數(shù)與流量（或(huo)管道雷諾(nuò)數）的關系(xi)曲線如圖(tú)2所示(shi)。由圖可見(jiàn)，儀表系數(shu)可分爲二(er)段，即線性(xìng)段和非線(xiàn)性段。線性(xing)段約爲其(qi)工作段的(de)三分之二(èr)，其特✔️性與(yu)傳感器結(jie)構尺寸及(ji)流體粘性(xing)有關。在非(fēi)線性段，特(te)性受軸承(chéng)♉摩擦力，流(liu)體粘性阻(zu)力影響較(jiào)大。當🚶‍♀️流量(liang)低于💃🏻傳感(gǎn)器流量下(xia)*，儀表🌈系數(shù)随着流量(liàng)迅速變化(huà)。壓力損失(shi)與流量近(jìn)似爲平方(fang)關系。當流(liú)量超過流(liú)量上*要注(zhu)意防止空(kōng)穴現象。結(jie)構相似的(de)TUF特性(xìng)曲線的形(xíng)狀是相似(sì)的，它僅在(zài)系統誤差(chà)水平❤️方面(mian)有所不🐕同(tong)。

圖2 渦輪流(liú)量計特性(xìng)曲線

傳感器的(de)儀表系數(shu)由流量校(xiao)驗裝置校(xiào)驗得出，它(ta)*不問傳感(gǎn)💜器内部流(liu)體機理，把(ba)傳感器作(zuò)爲一個黑(hei)匣子，根據(jù)輸入（流量(liàng)）和輸🐕出（頻(pin)率脈沖信(xin)号）确定其(qi)轉換系數(shu)，它便于實(shí)際應用。但(dàn)要注意，此(cǐ)轉換系數(shu)（儀表系數(shu)）是有條件(jiàn)的，其校驗(yan)條件是參(can)考條件，如(rú)果使用時(shí)偏離此條(tiáo)件系數将(jiang)發生變化(hua)，變化的情(qíng)☔況視傳感(gan)器📧類型，管(guǎn)道安裝條(tiao)件和流體(ti)物性參數(shu)的情況而(er)定。

（2） 理(lǐ)論流量方(fang)程

根(gēn)據動量矩(ju)定理可以(yi)列出葉輪(lun)的運動方(fāng)程

公(gong)式3

式(shì)中 J： 葉輪的(de)慣性矩；

dw/dt： 葉(ye)輪的旋轉(zhuan)加速度；

M₁： 流(liu)體的驅動(dòng)力拒；

M₂： 粘性阻力(lì)矩；

M₃： 軸(zhóu)承摩擦阻(zǔ)力矩；

M₄： 磁阻力矩(jǔ)。

當葉輪以(yǐ)恒速旋轉(zhuǎn)時， 0，則(ze)M₁=M₂+M₃+M₄。經理論分(fèn)析與實驗(yan)驗證可得(de)

公式4

式中 n： 葉輪(lun)轉速；

qv： 體積(ji)流量；

A： 與流(liu)體物性（密(mi)度、粘度等(deng)），葉輪結構(gòu)參數（葉片(piàn)傾角、葉輪(lún)直徑、

流道(dao)截面積等(děng)）有關的系(xi)數；

B： 與葉片(piàn)頂隙，流體(ti)流速分布(bù)有關的系(xi)數；

C： 與摩擦(cā)力矩有關(guān)的系數。

國(guo)内外學者(zhě)提出許多(duo)理論流量(liang)方程，它們(men)适用于各(gè)種傳感器(qi)結構及流(liu)體工作條(tiáo)件。至今渦(wo)輪儀表特(te)性的水動(dòng)力學特性(xìng)仍舊不很(hen)清楚，它與(yu)流體物性(xìng)及流動特(tè)性有複雜(zá)🌐的關系。比(bi)如當流場(chǎng)有旋渦🍓和(hé)非對稱速(sù)度分布時(shí)水動力學(xue)特性就非(fēi)常複雜。不(bu)能用理論(lun)式推導儀(yi)表系數，儀(yí)表系數仍(reng)需由實流(liú)校驗确定(dìng)。但💔是理論(lun)流量方程(cheng)有巨大的(de)實用意✉️義(yi)，它可用于(yu)指導傳感(gan)器結構參(can)數🤟設計及(jí)現場使用(yòng)條件變化(huà)時儀表系(xì)數變化規(gui)律的預測(cè)和估算。

三(san)、液體渦輪(lún)流量計傳(chuan)感器産品(pin)特點

1. 高精度，一(yī)般可達±1%R、±0.5%R，高(gao)精度型可(ke)達±0.2%R；

2. 重複性(xing)好，短期重(zhong)複性可達(dá)0.05%~0.2%,正是(shì)由于具有(you)良好的重(zhòng)複性，如經(jing)常校準或(huo)在線校🔴準(zhǔn)可得到*的(de)精度，在貿(mao)易結算中(zhōng)是優先選(xuǎn)用的流量(liàng)計；

3. 輸(shū)出脈沖頻(pín)率信号，适(shi)于總量計(jì)量及與計(jì)算機連🥰接(jiē)，無零點漂(piāo)移，抗幹擾(rao)能力強；

4. 可獲得(dé)很高的頻(pin)率信号（3~4kHz），信号分(fèn)辨力強；

5. 範圍度(du)寬，中大口(kou)徑可達1:20，小口徑(jìng)爲1:10；

6. 結構緊(jin)湊輕巧，安(ān)裝維護方(fang)便，流通能(neng)力大；

7. 适用高壓(yā)測量，儀表(biǎo)表體上不(bu)必開孔，易(yì)制成高壓(yā)型儀表；

8. 型傳感(gan)器類型多(duo)，可根據用(yong)戶特殊需(xū)要設計爲(wèi)各📧類🍓型㊙️傳(chuan)感🏃🏻器，例如(ru)低溫型、雙(shuang)向型、井下(xia)型、混砂型(xíng)等；

9. 可(kě)制成插入(rù)型，适用于(yu)大口徑測(cè)量，壓力損(sǔn)失小，價格(ge)低，可❄️不斷(duan)流取出，安(an)裝維護方(fāng)便。

四、基本(běn)參數與技(jì)術性能

1.技術性(xing)能表1

2.測量範圍(wéi)及工作壓(yā)力表2

五、儀(yi)表分類

1．按儀表(biǎo)功能分類(lèi)，LWGY系列渦輪(lun)流量計可(ke)分爲2大類(lèi)，即：

l 渦(wō)輪流量傳(chuán)感器/變送器

l 智能一(yi)體化渦輪(lún)流量計

2．功能說(shuō)明

l 渦(wo)輪流量傳(chuán)感器/變送器

該(gāi)類渦輪流(liú)量産品本(běn)身不具備(bei)現場顯示(shì)功能，僅💃将(jiāng)流量信号(hao)遠傳輸出(chū)。流量信号(hao)可分爲脈(mò)沖信号或(huo)電流信号(hào)（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低廉(lian)，集成度高(gao)，體積小巧(qiǎo)，特别适用(yong)于與二次(cì)顯示儀、PLC、DCS等(děng)計算機控(kong)制系統配(pei)合使用。

按(àn)照不同的(de)輸出信号(hào)，該類産品(pin)可分爲LWGY-□N型和LWGY-□A型

LWGY-□N型傳感器(qi)：12～24VDC供電，三線(xiàn)制脈沖輸(shu)出，高電平(ping)≥8V，低電(diàn)平≤0.8V；信(xìn)号傳輸距(jù)離≤1000米；

儀表(biǎo)選型表3