渦輪(lún)流量計dn20

渦輪流(liu)量計dn20（以下簡稱(cheng)TUF）是葉(ye)輪式流量(liang)（流速）計的(de)主要品種(zhǒng)，葉輪式流(liú)量計還有(you)風速計、水(shuǐ)表等。TUF由傳感器(qi)和轉換顯(xian)示儀組成(cheng)，傳感器采(cai)用多葉片(pian)的轉🈲子感(gan)受流體的(de)平均流速(su)，從而推導(dao)出流量或(huo)總量。轉子(zǐ)的轉速（或(huo)轉數）可用(yong)機械、磁感(gan)應、光電方(fang)式檢出㊙️并(bìng)由讀🐇出裝(zhuāng)置進行顯(xian)示和傳送(sòng)記錄。據稱(cheng)美國早在(zài)1886年即(ji)發布過第(dì)一個TUF專li，1914年(nián)的專li認爲(wèi)TUF的流(liu)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(shang)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(zhēn)正的工業(ye)應🚩用。如今(jīn)🥵，它已在🥵石(shi)油、化工、科(ke)研、國防、計(ji)量各🈚部門(mén)中獲得廣(guang)泛應用。

渦(wō)輪流量計(ji)dn20中TUF、容積式(shi)流量計和(he)科氏質量(liàng)流量計是(shì)三類重複(fu)性、精度佳(jia)的産品，而(er)TUF又具(ju)有自己的(de)特點，如結(jie)構簡單、加(jiā)工零部件(jian)少、重量輕(qing)、維⚽修㊙️方便(bian)、流通能力(lì)大和可适(shi)應高參數(shu)等，是💯其他(tā)兩類流量(liang)計是難以(yi)😍達到的。

LWGY系(xi)列渦輪流(liú)量計是吸(xī)取了國内(nei)外流量儀(yi)表先進技(jì)術🌐經過優(yōu)化設計，具(jù)有結構簡(jiǎn)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(liu)量計，廣泛(fan)用于測量(liang)封閉管道(dào)中與不鏽(xiu)鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉(yu)Al₂O₃、硬質(zhi)合金不起(qi)腐蝕作用(yòng)，且無纖維(wei)、顆粒等雜(zá)質，工作溫(wēn)度下運動(dong)粘度小于(yu)5×10^-6m²/s的液(ye)體，對于運(yùn)動粘度大(dà)于5×10^-6m²/s的(de)液體，可對(dui)流量計進(jin)行實液标(biao)定後使用(yong)。若與具有(yǒu)特殊功能(neng)的顯示儀(yí)表配套，還(hái)可以進行(háng)定量控🚩制(zhì)、超量報警(jǐng)等㊙️，是流量(liang)計🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量和節(jiē)能的理想(xiang)儀表。

二、液體渦(wō)輪流量計(jì)傳感器工作原(yuán)理

圖(tu)1所示(shì)爲渦輪流(liu)量傳感器(qì)結構簡圖(tu)，由圖可見(jiàn)，當被測流(liú)體㊙️流過🐉傳(chuan)感器時，在(zai)流體作用(yòng)下，葉輪受(shòu)力旋轉，其(qi)轉速與管(guǎn)道平👨‍❤️‍👨均流(liu)速成正比(bi)，葉輪的轉(zhuǎn)動周期地(dì)改🔞變磁電(diàn)轉換器的(de)磁阻👨‍❤️‍👨值。檢(jian)測🈚線圈中(zhong)的磁通随(sui)之發生周(zhōu)期性變化(huà)，産生周期(qi)性的感應(ying)電勢👈，即電(diàn)脈沖信号(hào)，經放大器(qì)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(zhǒng)：實用流量(liang)方程和理(lǐ)論流量方(fāng)程。

（1） 實(shi)用流量方(fāng)程

q_v=f/K 公(gong)式1

q_m=qvρ 公(gōng)式2

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

f ……流量(liàng)計輸出信(xìn)号的頻率(lü)，Hz;

K ……流量(liang)計的儀表(biao)系數，P/m³。

流量(liàng)計的系數(shu)與流量（或(huò)管道雷諾(nuo)數）的關系(xi)曲線如圖(tu)2所示(shì)。由圖可見(jian)，儀表系數(shù)可分爲二(er)段，即線性(xing)段和非線(xian)⚽性段。線性(xìng)段約爲其(qí)工作段的(de)三分之二(èr)，其特性與(yu)傳感器結(jié)構尺寸及(jí)流體粘性(xing)有關。在非(fēi)線性段，特(te)性受軸承(cheng)摩擦力，流(liu)體粘性阻(zu)力影響較(jiao)大。當流量(liàng)低于傳感(gan)器流量下(xià)*，儀表系數(shu)随着流量(liang)迅速🥵變化(huà)。壓力損失(shī)與流量近(jìn)似爲平方(fāng)關🔴系。當流(liú)量超過流(liú)量上*要注(zhù)意防止空(kong)穴現象。結(jie)構相似的(de)TUF特性(xìng)曲線的形(xing)狀是相似(si)的，它僅在(zài)系統誤差(cha)水平方面(mian)🛀🏻有所不同(tóng)。

圖2 渦輪流(liu)量計特性(xìng)曲線

傳感器的(de)儀表系數(shù)由流量校(xiào)驗裝置校(xiao)驗得出，它(ta)*不問傳感(gǎn)器内部流(liú)體機理，把(bǎ)傳感器作(zuo)爲一個黑(hēi)匣子，根據(jù)輸入（流量(liàng)⭐）和輸出（頻(pín)率脈沖信(xin)号）确定其(qi)轉換系數(shù)，它便于實(shí)際應用。但(dàn)要注意，此(ci)轉換系數(shu)（儀表系數(shù)）是有條件(jiàn)的，其校驗(yàn)條件是參(can)♉考條件，如(ru)🈚果使用時(shí)偏離此條(tiáo)件系數将(jiāng)發生變化(hua)，變化的情(qíng)況視傳感(gan)器🤞類型，管(guan)道安裝條(tiao)件和流體(tǐ)物性♻️參數(shu)的情況而(ér)定。

（2） 理(li)論流量方(fang)程

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

公(gong)式3

式(shì)中 J： 葉輪的(de)慣性矩；

dw/dt： 葉(yè)輪的旋轉(zhuǎn)加速度；

M₁： 流(liu)體的驅動(dong)力拒；

M₂： 粘性阻力(li)矩；

M₃： 軸(zhou)承摩擦阻(zǔ)力矩；

M₄： 磁阻力矩(jǔ)。

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

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(mì)度、粘度等(děng)），葉輪結構(gou)參數（葉片(piàn)傾角、葉輪(lún)🏃直徑、

流道(dao)截面積等(děng)）有關的系(xì)數；

B： 與葉片(pian)頂隙，流體(tǐ)流速分布(bu)有關的系(xì)數；

C： 與摩擦(cā)力矩有關(guān)的系數。

國(guo)内外學者(zhe)提出許多(duō)理論流量(liang)方程，它們(men)适用于各(ge)種傳感💯器(qi)結構及流(liú)體工作條(tiao)件。至今渦(wo)輪儀表特(te)性的水🔞動(dong)力學特性(xing)仍舊不很(hěn)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(su)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(ding)。但是理論(lun)流量方程(cheng)有巨大的(de)實用意⭐義(yi)，它可用于(yú)指導傳感(gan)器結構參(cān)數設計及(ji)現場使用(yòng)條件變化(hua)時儀表♻️系(xì)數變化規(guī)律的❌預測(ce)和估算。

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

1. 高精度，一(yī)般可達±1%R、±0.5%R，高(gāo)精度型可(kě)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(shi)由于具有(you)良好的重(zhong)複性，如經(jīng)常校準或(huò)在線📧校準(zhun)可得☁️到*的(de)精度，在貿(mào)易結算中(zhōng)是優先選(xuan)用的流量(liàng)計；

3. 輸(shu)出脈沖頻(pín)率信号，适(shi)于總量計(ji)量及與計(jì)算機連接(jiē)，無❓零點漂(piao)移，抗幹擾(rǎo)能力強；

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

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

6. 結構緊(jǐn)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(yi)制成高壓(yā)型儀表；

8. 型傳感(gǎn)器類型多(duo)，可根據用(yòng)戶特殊需(xu)要設計爲(wei)各類型傳(chuan)感☀️器🔴，例如(rú)低溫型、雙(shuang)向型、井下(xia)型、混砂型(xing)等；

9. 可(ke)制成插入(rù)型，适用于(yú)大口徑測(ce)量，壓力損(sun)失小，價格(gé)👉低，可不斷(duàn)流取出，安(an)裝維護方(fāng)便。

四、基本(ben)參數與技(ji)術性能

1.技術性(xing)能表1

2.測量範圍(wei)及工作壓(yā)力表2

五、儀(yí)表分類

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

l 渦(wō)輪流量傳(chuán)感器/變送器

l 智能一(yi)體化渦輪(lun)流量計

2．功能說(shuō)明

l 渦(wō)輪流量傳(chuán)感器/變送器

該(gai)類渦輪流(liú)量産品本(ben)身不具備(bei)現場顯示(shi)功能，僅将(jiang)🥵流量信号(hao)遠傳輸出(chū)。流量信号(hao)可分爲脈(mo)沖信号或(huò)電流信号(hao)（4-20mA）；儀表(biao)價格低廉(lián)，集成度高(gao)，體積小巧(qiǎo)，特别适用(yòng)于與二次(ci)顯示✔️儀、PLC、DCS等(deng)計算機控(kong)制系統配(pèi)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(qì)：12～24VDC供電，三線(xiàn)制脈沖輸(shu)出，高電平(píng)≥8V，低電(dian)平≤0.8V；信(xìn)号傳輸距(jù)離≤1000米；

儀表(biao)選型表3