渦輪(lun)流量計dn20

渦輪流(liú)量計dn20（以下簡稱(cheng)TUF）是葉(yè)輪式流量(liàng)（流速）計的(de)主要品種(zhong)，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(chéng)，傳感器采(cai)用多葉片(piàn)的轉❓子感(gan)受❤️流體的(de)平均流速(sù)，從而推導(dǎo)出流量或(huo)總量。轉子(zi)的轉速（或(huò)☂️轉數）可用(yòng)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(sòng)記錄。據稱(chēng)美國早在(zai)1886年即(jí)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(guó)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(liú)量測量，隻(zhi)是直至二(èr)戰後因噴(pēn)氣發動機(ji)和液體噴(pēn)氣燃料急(ji)需一種高(gāo)精度💋、快速(sù)響應的流(liu)量計才使(shi)它獲得真(zhēn)正的工業(yè)應💃用。如今(jin)，它已在石(shi)油、化工、科(ke)研☁️、國防、計(ji)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(shi)流量計和(he)科氏質量(liàng)流量計是(shi)三類重複(fu)性♍、精度佳(jia)的産品，而(ér)TUF又具(jù)有自己的(de)特點，如結(jié)構簡單、加(jia)工零部件(jian)少、重量輕(qing)☔、維💃修方便(biàn)、流通能力(lì)大和可适(shi)應高參數(shù)等，是其他(tā)兩類流量(liang)計是難以(yǐ)🌈達到的。

LWGY系(xi)列渦輪流(liu)量計是吸(xī)取了國内(nèi)外流量儀(yi)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(yīng)靈敏，安⭐裝(zhuang)維護使用(yong)方便等特(te)點的新一(yī)代渦輪流(liu)量計，廣泛(fan)用于測量(liang)封閉💋管道(dao)中與不鏽(xiù)鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉(yù)Al₂O₃、硬質(zhì)合金不起(qǐ)腐蝕作用(yòng)，且無纖維(wéi)、顆粒等雜(za)質，工🔆作溫(wēn)度下運動(dòng)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(jìn)行實液标(biāo)定後使用(yòng)。若與具有(you)☂️特殊功能(neng)的顯示儀(yi)表配套，還(hái)可以進行(háng)定量控制(zhi)、超量報警(jing)等，是流🏃‍♀️量(liàng)計量和節(jie)能的理想(xiǎng)儀表。

二、液體渦(wō)輪流量計(jì)傳感器工作原(yuan)理

圖(tú)1所示(shi)爲渦輪流(liu)量傳感器(qì)結構簡圖(tú)，由圖可見(jiàn)，當被測流(liu)體🚶流過傳(chuán)感器時，在(zai)流體作用(yòng)下，葉輪受(shou)力旋轉，其(qí)📧轉速與管(guǎn)道平均流(liu)🍓速成正比(bǐ)，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(hua)，産生⛷️周期(qi)性的感應(yīng)電勢，即電(diàn)脈沖信号(hao)，經放大器(qi)放大後，送(sòng)至🤞顯示儀(yi)表顯示。

渦輪流(liú)量計的流(liu)量方程可(ke)分爲兩種(zhong)：實用流量(liang)方程和理(li)論😍流量方(fang)程。

（1） 實(shi)用流量方(fang)程

q_v=f/K 公(gōng)式1

q_m=qvρ 公(gōng)式2

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

f ……流量(liang)計輸出信(xin)号的頻率(lü)，Hz;

K ……流量(liang)計的儀表(biao)系數，P/m³。

流量(liang)計的系數(shu)與流量（或(huò)管道雷諾(nuo)數）的關系(xì)曲線如圖(tu)2所示(shì)。由圖可見(jiàn)，儀表系數(shù)可分爲二(er)段，即線性(xing)段和非線(xiàn)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(jie)構尺🤞寸及(jí)🏒流體粘性(xìng)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(liang)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(shi)與流量近(jin)似爲平方(fāng)關系。當流(liu)量超🔆過流(liu)量上*要注(zhu)意防止空(kong)穴現象。結(jié)構相似的(de)TUF特性(xìng)曲線的形(xíng)狀是相似(si)的，它僅在(zài)系統誤差(cha)水平🥰方面(miàn)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(xiào)驗裝置校(xiao)驗得出，它(tā)*不❓問傳感(gǎn)器内部流(liu)體機理，把(bǎ)傳感器作(zuo)爲一個黑(hēi)匣子，根據(ju)🔴輸入（流量(liàng)🔆）和輸出（頻(pín)率脈沖信(xìn)号）确定其(qi)轉換系數(shu)，它便于實(shi)際應用。但(dan)🧡要注意，此(cǐ)轉換系數(shù)（儀表系數(shu)）是有條件(jiàn)的，其校驗(yàn)條件是參(can)考條件，如(rú)果使用時(shí)偏✔️離此條(tiao)件系數将(jiang)發生變化(hua)，變化的情(qíng)❓況視傳感(gǎn)器類型，管(guǎn)道安裝條(tiáo)件和流體(ti)物性🏃‍♂️參數(shù)的情況而(er)定。

（2） 理(li)論流量方(fāng)程

根(gen)據動量矩(ju)定理可以(yi)列出葉輪(lún)的運動方(fang)程

公(gōng)式3

式(shi)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(dòng)力拒；

M₂： 粘性阻力(li)矩；

M₃： 軸(zhóu)承摩擦阻(zu)力矩；

M₄： 磁阻力矩(jǔ)。

當葉輪以(yǐ)恒速旋轉(zhuan)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(lún)轉速；

qv： 體積(ji)流量；

A： 與流(liú)體物性（密(mì)度、粘度等(deng)），葉輪結構(gòu)參數（葉片(pian)傾角、葉輪(lun)直徑、

流道(dao)截面積等(deng)）有關的系(xì)數；

B： 與葉片(pian)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(zhe)提出許多(duō)理論流量(liang)方程，它們(men)适用于各(gè)種傳感器(qi)結構及流(liú)體工作條(tiáo)件。至今渦(wo)輪儀表特(te)性的水動(dòng)力學特♋性(xing)仍舊不很(hěn)清楚，它與(yu)流體物性(xìng)及流動特(te)性有複雜(zá)的關系。比(bi)如當流場(chǎng)有旋渦和(he)非對稱速(sù)度分布時(shi)水動力學(xué)特性就非(fei)常複雜💜。不(bu)能用理論(lùn)式推導儀(yi)表系數，儀(yi)表系數仍(réng)需由實流(liu)校驗确定(ding)。但是理論(lùn)流量方程(cheng)有巨大的(de)實用意義(yì)，它可用于(yú)指導傳感(gǎn)器結構參(cān)數設計及(ji)現場使用(yòng)條件變化(hua)時儀表系(xi)數變化規(gui)律的🔞預🤞測(ce)和估算。

三(sān)、液體渦輪(lún)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(shì)由于具有(yǒu)良好的重(zhòng)複性，如經(jing)常校準或(huo)在線校準(zhun)可🏃得到*的(de)精度，在貿(mao)易結算中(zhōng)是優先選(xuǎn)用的流量(liang)計；

3. 輸(shū)出脈沖頻(pín)率信号，适(shì)于總量計(ji)量及與計(jì)算機連接(jiē)，無零點漂(piāo)✏️移，抗幹擾(rǎo)能力強；

4. 可獲得(de)很高的頻(pín)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(jing)爲1:10；

6. 結構緊(jǐn)湊輕巧，安(an)裝維護方(fāng)便，流通能(néng)力大；

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

8. 型傳感(gan)器類型多(duō)，可根據用(yòng)戶特殊需(xū)要設計爲(wei)各類型💋傳(chuán)感器，例如(ru)低溫型、雙(shuang)向型、井下(xià)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(ān)裝維護方(fāng)便。

四、基本(běn)參數與技(ji)術性能

1.技術性(xìng)能表1

2.測量範圍(wei)及工作壓(yā)力表2

五、儀(yi)表分類

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

l 渦(wō)輪流量傳(chuan)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(wō)輪流量傳(chuan)感器/變送器

該(gāi)類渦輪流(liu)量産品本(ben)身不具備(bèi)現場顯示(shi)功能，僅🐕将(jiāng)流👣量信号(hao)遠傳輸出(chu)。流量信号(hào)可分爲脈(mò)沖信号⛹🏻‍♀️或(huo)電流信号(hào)（4-20mA）；儀表(biao)價格低廉(lián)，集成度高(gao)，體積小巧(qiao)，特别适用(yòng)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(ju)離≤1000米；

儀表(biao)選型表3