渦(wō)輪流量(liang)計dn20（以下簡(jian)稱TUF）是葉輪(lún)式流量(liang)（流速）計(jì)的主要(yào)品種，葉(yè)輪式流(liú)量計還(hai)有風🔞速(su)計、水表(biǎo)等。TUF由傳感(gǎn)器和轉(zhuǎn)換顯示(shì)儀組成(chéng)，傳感器(qì)采用多(duō)葉片的(de)🐅轉子感(gan)💞受流體(ti)的平均(jun1)流速，從(cóng)而推導(dao)出流量(liàng)或總量(liàng)。轉子的(de)轉速（或(huo)轉數）可(ke)用機械(xie)、磁感應(ying)、光電方(fang)式檢出(chu)并由讀(dú)出裝置(zhi)進行顯(xiǎn)示和傳(chuán)送記錄(lu)。據稱美(měi)國早在(zài)1886年(nian)即發布(bu)過第一(yi)個TUF專li，1914年的專(zhuan)li認爲TUF的流(liu)量與頻(pín)率有關(guān)。美國的(de)第一台(tai)TUF是(shì)在1938年開發(fā)的，它用(yong)于飛機(jī)上燃油(you)的流量(liang)測量，隻(zhi)是直至(zhì)二戰後(hòu)因❌噴氣(qi)發動機(jī)和液體(ti)噴氣燃(rán)料急需(xū)一種高(gāo)精度、快(kuai)速響應(yīng)的流量(liàng)計才使(shi)它獲得(dé)真正的(de)工業應(yīng)用。如今(jin)🚶，它已在(zài)石油、化(huà)工、科研(yan)💃、國防、計(ji)量各部(bù)門中獲(huò)得廣泛(fàn)應用。
渦(wo)輪流量(liang)計dn20中TUF、容積式(shì)流量計(ji)和科氏(shi)質量流(liú)量計是(shi)三類重(zhong)複性、精(jīng)📐度佳的(de)産💜品，而(er)TUF又(yòu)具有自(zì)己的特(te)點，如結(jie)構簡單(dān)、加工零(líng)部件少(shǎo)、重量輕(qing)、維修方(fāng)👣便、流通(tong)能力大(dà)和可适(shì)應高參(cān)數等，是(shì)🏃🏻其他兩(liǎng)類流量(liàng)計是難(nán)以😄達到(dao)的。
LWGY系(xi)列渦輪(lún)流量計(ji)是吸取(qǔ)了國内(nèi)外流量(liang)儀表先(xian)進技術(shù)經過優(you)化設計(ji)，具有結(jié)構簡單(dān)、輕巧、精(jing)度高、複(fú)🌈現性好(hǎo)、反應靈(líng)敏，安裝(zhuāng)維護使(shi)用方便(biàn)等特點(diǎn)的新一(yī)代渦輪(lun)流量計(ji)，廣泛用(yong)于測量(liàng)封閉管(guǎn)道中與(yu)不鏽鋼(gāng)1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛(gāng)玉Al2O3、硬質合(hé)金不起(qǐ)腐蝕作(zuò)用，且無(wú)纖維、顆(ke)粒等雜(za)質，工作(zuo)溫度下(xia)運動粘(zhān)度小于(yu)5×10-6m2/s的(de)液體，對(dui)于運動(dong)粘度大(da)于5×10-6m2/s的液體(tǐ)，可對流(liú)量計進(jìn)行實液(ye)标定後(hòu)使用。若(ruò)與具有(you)特殊功(gong)能的顯(xian)示儀表(biao)配套，還(hai)可以進(jin)行定量(liàng)控制、超(chao)⛱️量報警(jing)等，是流(liu)量計量(liàng)和節能(néng)的理想(xiǎng)儀表。
二、液體渦(wo)輪流量(liang)計傳感(gan)器工作原(yuan)理
圖1所示爲(wei)渦輪流(liú)量傳感(gan)器結構(gòu)簡圖，由(you)圖可見(jiàn)，當被測(cè)流體流(liu)過傳感(gǎn)器時，在(zai)流體作(zuo)用下，葉(ye)輪受力(lì)旋轉，其(qí)轉速🌈與(yu)管🆚道平(ping)均流☂️速(sù)成正比(bǐ)，葉輪的(de)轉動周(zhōu)期地改(gai)變磁電(dian)轉換器(qì)🐇的磁阻(zǔ)值。檢測(cè)🏃♀️線圈中(zhōng)的磁通(tong)随之發(fa)生周期(qī)性變化(hua)，産生🏃♀️周(zhōu)期性的(de)感應電(dian)勢♉，即電(dian)脈沖信(xìn)🔴号，經放(fang)大器放(fang)大後，送(sòng)至顯示(shì)儀表顯(xian)示。
渦輪流(liu)量計的(de)流量方(fang)程可分(fen)爲兩種(zhǒng)：實用流(liu)量方程(cheng)和✍️理🔞論(lùn)流量方(fāng)程。
（1） 實用(yòng)流量方(fāng)程
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式(shi)2
式(shi)中 qv, qm ……分别爲(wei)體積流(liu)量，m3/s，質量流(liú)量，kg/s;
f ……流量計(jì)輸出信(xin)号的頻(pín)率，Hz;
K ……流量計(ji)的儀表(biao)系數，P/m3。
流量計(jì)的系數(shù)與流量(liang)（或管道(dao)雷諾數(shu)）的關系(xì)曲線如(ru)圖2所示。由(yóu)圖可見(jiàn)，儀表系(xì)數可分(fèn)爲二段(duàn)，即線性(xìng)段和🈚非(fēi)線性🌈段(duan)。線♊性段(duàn)約爲其(qí)工作段(duan)的三分(fèn)之二，其(qí)特性與(yu)✂️傳感器(qì)結構尺(chi)寸及流(liú)體粘性(xìng)有關。在(zài)非線性(xing)段，特性(xing)受軸承(chéng)摩擦力(lì)，流體粘(zhan)🤞性阻力(lì)影響較(jiào)大。當流(liú)量低于(yu)傳感器(qi)流❤️量下(xia)*，儀表系(xì)數随着(zhe)🐆流量迅(xun)速變化(hua)。壓力損(sun)失與流(liú)量近似(sì)爲平方(fāng)關👅系。當(dang)流量超(chāo)過流量(liàng)上*要注(zhù)意防止(zhǐ)空穴現(xian)象。結構(gòu)相似的(de)TUF特(te)性曲線(xiàn)的形狀(zhuàng)是相似(si)的，它僅(jǐn)在系統(tǒng)誤差水(shuǐ)平方面(mian)有所☂️不(bu)同。
圖2 渦輪流(liu)量計特(tè)性曲線(xiàn)
傳(chuan)感器的(de)儀表系(xi)數由流(liu)量校驗(yàn)裝置校(xiào)驗得出(chu)，它*不問(wen)傳感♋器(qi)内部流(liú)體機理(li)，把傳感(gǎn)器作爲(wei)一個黑(hēi)匣子，根(gēn)據輸入(rù)（流量🔆）和(hé)輸出（頻(pín)率脈沖(chong)信号）确(que)定其轉(zhuǎn)換系數(shù)，它便于(yú)實際應(yīng)用。但要(yào)注意，此(ci)轉換系(xi)數😄（儀表(biǎo)系數）是(shi)有條件(jiàn)的，其校(xiào)驗條件(jian)是參考(kǎo)條件，如(ru)果使用(yòng)時偏♋離(lí)此條件(jiàn)系🙇♀️數将(jiang)發生變(bian)化，變化(huà)的情☔況(kuang)視傳感(gan)器類型(xing)，管道安(ān)裝條件(jian)和流體(tǐ)物性參(can)數的情(qíng)況而㊙️定(dìng)。
（2） 理論流(liu)量方程(cheng)
根(gēn)據動量(liang)矩定理(lǐ)可以列(liè)出葉輪(lun)的運動(dòng)方程
公式(shi)3
式(shi)中 J： 葉(yè)輪的慣(guan)性矩；
dw/dt： 葉輪的(de)旋轉加(jia)速度；
M1： 流體的(de)驅動力(li)拒；
M2： 粘(zhān)性阻力(lì)矩；
M3： 軸(zhóu)承摩擦(cā)阻力矩(ju)；
M4： 磁阻(zǔ)力矩。
當葉輪(lún)以恒速(su)旋轉時(shi)， 0，則M1=M2+M3+M4。經理論(lùn)分析與(yǔ)實驗驗(yan)證可得(dé)
公式(shi)4
式中 n： 葉輪(lun)轉速；
qv： 體積(ji)流量；
A： 與流(liú)體物性(xing)（密度、粘(zhan)度等），葉(ye)輪結構(gòu)參數（葉(yè)片傾角(jiǎo)、葉輪👅直(zhí)徑、
流(liu)道截面(mian)積等）有(yǒu)關的系(xi)數；
B： 與葉片(piàn)頂隙，流(liu)體流速(sù)分布有(you)關的系(xi)數；
C： 與摩擦(ca)力矩有(yǒu)關的系(xì)數。
國(guo)内外學(xué)者提出(chū)許多理(lǐ)論流量(liang)方程，它(ta)們适用(yòng)于各種(zhong)傳感器(qì)🏃♂️結構及(jí)流體工(gōng)作條件(jian)。至今渦(wo)輪儀表(biao)特性的(de)水☂️動力(lì)學特⭐性(xìng)仍舊不(bu)很清楚(chǔ)，它與流(liú)體物📱性(xing)及流動(dong)特性有(yǒu)複雜的(de)關系❌。比(bǐ)如當🐆流(liu)場有旋(xuán)渦和非(fēi)對稱速(sù)度分布(bù)時水動(dong)力☁️學特(te)性就🏒非(fei)常複雜(za)🙇🏻。不能用(yòng)理論式(shì)推導儀(yí)表系數(shù)，儀表系(xi)⛱️數仍需(xū)由實🏃流(liu)校驗确(què)定。但是(shi)理論流(liu)量方程(cheng)有巨大(da)的實用(yong)意🈲義，它(ta)可用🏃♀️于(yú)指導💃傳(chuán)感器結(jié)構參數(shu)設計及(ji)現場使(shǐ)用條件(jiàn)變化時(shí)儀表系(xì)數變化(hua)規律的(de)預測和(hé)估算。
三、液(ye)體渦輪(lun)流量計(jì)傳感器(qi)産品(pin)特點
1. 高(gao)精度，一(yī)般可達(dá)±1%R、±0.5%R，高精度(du)型可達(dá)±0.2%R；
2. 重複性(xìng)好，短期(qi)重複性(xing)可達0.05%~0.2%,正(zheng)是由于(yu)具有良(liang)好的重(zhong)複性，如(rú)經常校(xiào)準或在(zài)線校準(zhǔn)可得🌈到(dao)*的精度(du)，在貿易(yì)結算中(zhong)是優先(xiān)選用的(de)😄流量計(jì)；
3. 輸出脈(mò)沖頻率(lü)信号，适(shi)于總量(liang)計量及(ji)與計算(suàn)機連接(jie)📐，無零點(diǎn)㊙️漂移，抗(kang)幹擾能(néng)力強；
4. 可(kě)獲得很(hen)高的頻(pín)率信号(hao)（3~4kHz），信号分(fèn)辨力強(qiáng)；
5. 範圍度(du)寬，中大(da)口徑可(ke)達1:20，小口(kǒu)徑爲1:10；
6. 結(jié)構緊湊(còu)輕巧，安(an)裝維護(hù)方便，流(liú)通能力(li)大；
7. 适用(yong)高壓測(ce)量，儀表(biao)表體上(shang)不必開(kāi)孔，易制(zhì)成高壓(yā)型儀💋表(biao)；
8. 型傳感(gan)器類型(xíng)多，可根(gēn)據用戶(hu)特殊需(xu)要設計(ji)爲各類(lei)型傳感(gan)💋器，例如(rú)低溫型(xing)、雙向型(xíng)、井下型(xing)、混砂型(xíng)等；
9. 可制(zhi)成插入(rù)型，适用(yong)于大口(kǒu)徑測量(liàng)，壓力損(sun)失小，價(jia)格低，可(kě)不斷流(liú)取出，安(ān)裝維護(hù)方便。
四、基本(běn)參數與(yu)技術性(xing)能
1.技術性(xìng)能表1
儀表(biao)口徑及(ji)連接方(fāng)式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺(luo)紋連接(jie) （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采(cai)用法蘭(lán)連接 |
精度(du)等級 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需(xū)特制） |
量程(chéng)比 | 1:10；1:15；1:20 |
儀表(biǎo)材質 | 304不鏽鋼(gāng)、316（L）不(bu)鏽鋼等(deng) |
被(bèi)測介質(zhi)溫度（℃） | -20～＋120℃ |
環境(jìng)條件 | 溫度(dù)－10～+55℃，相對(duì)濕度5％～90％，大氣(qì)壓力86～106Kpa |
輸出(chū)信号 | 傳感(gan)器：脈沖(chòng)頻率信(xìn)号，低電(diàn)平≤0.8V 高(gao)電平≥8V 變送器(qì)：兩線制(zhì)4 ~ 20mADC電流(liú)信号 |
供電(diàn)電源 | 傳感(gan)器：+12VDC 、+24VDC（可選） 變送(song)器：+24VDC 現(xiàn)場顯示(shi)型：儀表(biǎo)自帶3.2V锂電池(chí) |
信(xin)号傳輸(shu)線 | STVPV3×0.3（三(san)線制），2×0.3（二線制(zhì)） |
傳(chuán)輸距離(lí) | ≤1000m |
信号線(xiàn)接口 | 基本(běn)型：豪斯(sī)曼接頭(tou)，防爆型(xing)：内螺紋(wen)M20×1.5 |
防爆(bao)等級 | 基本(ben)型：非防(fáng)爆産品(pǐn)，防爆型(xing)：ExdIIBT6 |
防護(hu)等級 | IP65 |
2.測量範(fàn)圍及工(gong)作壓力(li)表2
儀表口(kǒu)徑 （mm） | 正常流(liú)量範圍(wéi)（m3/h） | 擴展(zhan)流量範(fan)圍（m3/h） | 常(chang)規耐受(shou)壓力 （MPa） | 特制(zhi)耐壓等(děng)級（MPa） （法蘭(lán)連接方(fāng)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(fǎ)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(fa)蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 32 | 1.5～15 | 0.8～15 | 6.3、2.5（法(fa)蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 40 | 2～20 | 1～20 | 6.3、2.5（法(fa)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(biǎo)分類
1．按儀(yi)表功能(néng)分類，LWGY系(xì)列渦輪(lun)流量計(jì)可分爲(wei)2大類，即(ji)：
l 渦(wo)輪流量(liang)傳感器(qi)/變送器(qì)
l 智(zhi)能一體(tǐ)化渦輪(lun)流量計(jì)
2．功(gōng)能說明(ming)
l 渦(wō)輪流量(liang)傳感器(qi)/變送器(qi)
該類(lei)渦輪流(liu)量産品(pin)本身不(bu)具備現(xiàn)場顯示(shì)功能，僅(jǐn)将流量(liang)信号遠(yuǎn)傳輸出(chu)。流量信(xìn)号可分(fen)爲脈沖(chòng)信号或(huo)電流信(xin)💃🏻号（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低(dī)廉，集成(chéng)度高，體(ti)積小巧(qiǎo)，特别适(shi)用于與(yu)二次顯(xiǎn)示儀、PLC、DCS等(děng)計算機(ji)控制系(xi)統配合(hé)使用。
按照不(bú)同的輸(shu)出信号(hào)，該類産(chǎn)品可分(fèn)爲LWGY-□N型(xing)和□A型(xíng)
LWGY-□N型(xing)傳感器(qì)：12～24VDC供電，三(san)線制脈(mò)沖輸出(chū)，高電平(píng)≥8V，低電平(ping)≤0.8V；信号傳(chuán)輸距離(li)≤1000米；
儀(yi)表選型(xing)表3
型 号 | 說 明(míng) |
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ |
公 稱 通 徑 | 4 | | | | | | | 4mm，标(biao)準量程(cheng)0.04～0.25m3/h，寬量(liàng)程爲0.04～0.4m3/h |
6 | 6mm，标準(zhun)量程0.1～0.6m3/h， 寬量程(chéng)爲0.06～0.6m3/h |
10 | 10mm，标準量(liang)程0.2～1.2m3/h，寬(kuān)量程爲(wèi)0.15～1.5m3/h |
15 | 15mm，标(biāo)準量程(chéng)0.6～6m3/h寬量(liàng)程爲0.4～8m3/h |
20 | 20mm，标準(zhun)量程0.8～8m3/h，寬量程(cheng)爲0.4～8m3/h |
25 | 25mm，标準量(liang)程1～10m3/h，寬(kuan)量程爲(wèi)0.5～10m3/h |
32 | 32mm，标(biāo)準量程(chéng)1.5～15m3/h，寬量(liàng)程爲0.8～15m3/h |
40 | 40mm，标準(zhun)量程2～20m3/h，寬量程(cheng)爲1～20m3/h |
50 | 50mm，标準量(liàng)程4～40m3/h，寬(kuān)量程爲(wèi)2～40m3/h |
65 | 65mm，标(biāo)準量程(cheng)7～70m3/h，寬量(liàng)程爲4～70m3/h |
80 | 80mm，标準(zhǔn)量程10～100m3/h，寬量程(chéng)爲5～100m3/h |
100 | 100mm，标準量(liang)程20～200m3/h，寬(kuan)量程爲(wèi)10～200m3/h |
125 | 125mm，标(biao)準量程(chéng)25～250m3/h，寬量(liang)程爲13～250m3/h |
150 | 150mm，标準(zhǔn)量程30～300m3/h，寬量程(chéng)爲15～300m3/h |
200 | 200mm，标準量(liàng)程80～800m3/h，寬(kuān)量程爲(wei)40～800m3/h |
類 型 | N | 基本型(xíng)，+12V供電，脈(mò)沖輸出(chu)，高電平(ping)≥8V低電平(ping)≤0.8V |
A |
|
B | 電(dian)池供電(diàn)現場顯(xiǎn)示型 |
C | 現場顯(xian)示/4～20mA 兩線(xian)制電流(liu)輸出 |
C1 | 現場顯(xian)示/RS485通訊(xun)協議 |
C2 | 現場顯(xiǎn)示/HART通訊(xun)協議 |
精度(dù)等級 | 05 | 精度0.5級(ji) |
10 | 精度(du)1.0級 |
渦 輪 類 型(xing) | W | 寬量(liang)程渦輪(lun) |
S | 标準(zhun)渦輪 |
材 質(zhi) | S | 304不鏽(xiu)鋼 |
L | 316（L）不(bú)鏽鋼 |
防 爆(bao) | | 無(wu)标記，爲(wèi)非防爆(bao)型 |
E | 防(fang)爆型 （ExmⅡCT6或 ExdⅡBT6） |
壓力(li)等級 | N | 常規 （參(can)照表2） |
H(x) | 高壓 （參(can)照表2） |
