渦輪(lun)流量計dn20

渦輪流量計(jì)dn20（以下簡(jian)稱TUF）是葉(yè)輪式流量（流(liú)速）計的主要(yào)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(huàn)顯示儀組成(chéng)，傳感器采用(yong)多葉片的轉(zhuǎn)子🧡感🏃‍♀️受流體(ti)的平均流速(sù)，從而推導出(chu)流量或總量(liang)。轉子的轉速(sù)（或轉數）可用(yòng)機械、磁感應(yīng)、光電方式檢(jiǎn)出并由讀🏒出(chu)裝置🤟進行顯(xiǎn)示和傳送記(ji)錄。據稱🌈美國(guo)早在1886年(nián)即發布過第(di)一個TUF專(zhuān)li，1914年的專(zhuān)li認爲TUF的(de)流量與頻率(lǜ)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(cè)量，隻是直至(zhi)📱二戰後因噴(pen)氣發動機和(he)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(gōng)業應用。如今(jin)，它已在石油(you)、化工、科研、國(guo)防、計量各部(bù)門中獲得廣(guǎng)泛應用。

渦輪(lún)流量計dn20中TUF、容積(jī)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(yǒu)自己的特點(diǎn)，如結構簡單(dan)、加工零部件(jiàn)少、重量輕、維(wei)修方便、流通(tong)能力大和可(kě)适應高參數(shu)等，是其他⭕兩(liǎng)類🔞流量🌐計是(shi)難以達到的(de)。

LWGY系(xi)列渦輪流量(liàng)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(qiǎo)、精度高、複現(xiàn)性好、反應靈(líng)敏，安👈裝維護(hu)使用方便等(deng)特點的新一(yi)代渦輪流量(liàng)計，廣泛用于(yu)測🛀量封閉💚管(guǎn)道中與不鏽(xiu)鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al₂O₃、硬質合金不(bú)起腐蝕作用(yong)，且無纖維、顆(kē)粒等雜質，工(gōng)作溫度下運(yùn)動粘度小于(yú)5×10^-6m²/s的液體(tǐ)，對于運動粘(zhān)度大于5×10^-6m²/s的液體，可對(duì)流量計進行(háng)實液标定後(hou)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(kòng)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(gan)器工作(zuò)原理

圖(tu)1所示爲(wèi)渦輪流量傳(chuán)感器結構簡(jian)圖，由圖可見(jian)，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(zheng)比，葉輪的轉(zhuan)動周期地改(gǎi)變磁電轉換(huan)器的磁阻值(zhi)。檢測線圈中(zhōng)的磁通随之(zhī)發生周期性(xìng)變化，産生周(zhōu)期性的感應(ying)電勢♻️，即電脈(mò)沖信号，經放(fang)大器🏒放大後(hòu)，送至顯示儀(yi)表顯示。

渦輪流量計(jì)的流量方程(cheng)可分爲兩種(zhǒng)：實用流量方(fāng)✉️程和理論流(liú)量方程。

（1） 實(shi)用流量方程(chéng)

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(liu)量，m³/s，質量(liàng)流量，kg/s;

f ……流(liú)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(guān)系曲線❌如圖(tú)2所示。由(yóu)圖可見，儀表(biǎo)系數可分爲(wei)二段，即線性(xing)段和🐪非線性(xing)♉段。線性段約(yuē)爲其工作段(duàn)的三分之二(èr)，其特性與傳(chuan)感器結構尺(chi)🔱寸及流體粘(zhān)性有關。在非(fēi)線性段，特性(xing)受軸承🌍摩擦(cā)力，流體粘🍉性(xìng)阻力影響較(jiao)大。當流量低(di)于傳感器流(liu)量下*，儀表系(xì)數随着流量(liang)迅速變化。壓(ya)力損失與流(liu)量近似爲平(píng)方關💛系。當流(liú)量超過流量(liang)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(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(chuan)感器的儀表(biǎo)系數由流量(liang)校驗裝置校(xiào)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(chu)（頻率脈沖信(xin)号）确定其轉(zhuan)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(xiào)驗條件是參(cān)考條件，如果(guo)使用時偏離(lí)此條件系數(shu)将發生變化(huà)，變化的情🐕況(kuàng)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(fāng)程

根據(jù)動量矩定理(li)可以列出葉(ye)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(sù)度；

M₁： 流體的驅動(dong)力拒；

M₂： 粘性阻(zǔ)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(lǐ)論分析與實(shi)驗驗證可得(de)

公(gōng)式4

式中 n： 葉輪轉(zhuǎn)速；

qv： 體(ti)積流量；

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

流(liú)道截面積等(děng)）有關的系數(shu)；

B： 與葉(ye)片頂隙，流體(ti)流速分布有(you)關的系數；

C： 與摩擦(ca)力矩有關的(de)系數。

國内外學(xué)者提出許多(duo)理論流量方(fang)程，它們适用(yòng)于各種傳感(gan)器結構及流(liu)體工作條件(jiàn)。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(dòng)特性有複雜(za)的關系。比如(ru)當流場有旋(xuan)渦🔴和非對稱(cheng)速度分布時(shí)水動力學特(te)性就非常複(fu)雜。不能用理(lǐ)論式推導儀(yi)表系數，儀表(biao)系數仍需由(yóu)實流校驗确(que)定。但是理論(lùn)流量方📐程有(you)巨大的實用(yòng)意義，它可用(yong)于指導傳感(gǎn)器結構參數(shu)設計及現場(chǎng)使㊙️用條件變(bian)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(chǎn)品特點

1. 高(gao)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(zhun)或在線‼️校準(zhun)可得到*的精(jīng)度，在貿易結(jie)算中是優先(xian)選用的流量(liang)計；

3. 輸出脈(mo)沖頻率信号(hao)，适于總量計(ji)量及與計算(suan)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(hao)（3~4kHz），信号分辨(bian)力強；

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

6. 結構緊湊輕(qīng)巧，安裝維護(hù)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(yi)表；

8. 型傳感(gan)器類型多，可(kě)根據用戶特(tè)殊需要設計(jì)爲各類👄型傳(chuán)感器，例如低(dī)溫型、雙向型(xíng)、井下型、混砂(sha)型等；

9. 可制(zhì)成插入型，适(shì)用于大口徑(jing)測量，壓力損(sǔn)失小，價格低(di)，可不斷流取(qǔ)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(ce)量範圍及工(gōng)作壓力表2

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(zhì)能一體化渦(wo)輪流量計

2．功能說明(ming)

l 渦輪流(liú)量傳感器/變送器

該類渦(wo)輪流量産品(pǐn)本身不具備(bei)現場顯示功(gōng)能，僅将流量(liang)信号遠傳輸(shū)出。流量信号(hao)可分爲脈沖(chong)信号☀️或電流(liu)信号（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低廉，集(ji)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(ji)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(lèi)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(chū)，高電平≥8V，低(di)電平≤0.8V；信号(hao)傳輸距離≤1000米(mǐ)；

儀(yí)表選型表3