渦輪流量(liang)計dn20

渦輪流(liú)量計dn20（以下簡(jian)稱TUF）是葉輪式(shi)流量（流速）計的主(zhǔ)要品種，葉輪式流(liu)量計還有風速計(jì)、水表等。TUF由傳(chuán)感器和轉換顯示(shi)儀組成，傳感器采(cǎi)用多葉片的轉子(zǐ)感☔受流體的平均(jun1)流速，從而推導出(chu)流量或總量。轉子(zi)的轉速（或♋轉數）可(ke)用機械、磁感應、光(guāng)電方式檢出并由(you)讀出裝置進行顯(xian)示和傳送記錄。據(jù)稱美國早在1886年即發布過第一(yi)個TUF專li，1914年(nian)的專li認爲TUF的(de)流量與頻率有關(guan)。美國的第一台TUF是在1938年開(kāi)發的，它用于飛機(jī)上燃油的流量測(cè)量，隻是直至二戰(zhàn)✉️後🚶因噴氣發動機(ji)和液體噴氣燃料(liao)急需一種高精度(du)、快速響應的流量(liang)計才使它獲得真(zhēn)正的♈工業應用。如(rú)今，它已在石油、化(hua)工、科研、國防、計量(liàng)各🔆部門中獲👣得廣(guang)泛應用。

渦輪流量(liang)計dn20中TUF、容(róng)積式流量計和科(ke)氏質量流量計是(shi)三類重複性🔅、精度(du)佳的産品，而TUF又具有自己的特(te)點，如結構簡單、加(jia)工零部件少、重量(liàng)輕、維修方便、流通(tong)能力大和可适應(yīng)高參數等，是其他(tā)兩類流量計是👌難(nán)以達到的。

LWGY系列渦輪流量(liang)計是吸取了國内(nèi)外流量儀表先進(jin)技術經過優化設(she)計，具有結構簡單(dān)、輕巧、精度高、複現(xiàn)性好、反應靈🤟敏，安(an)裝維💰護使用方便(biàn)等特點的新一代(dai)渦輪流量計，廣泛(fan)用于測📧量封閉管(guan)道中與不鏽鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al₂O₃、硬質合金不起(qi)腐蝕作用，且無纖(xiān)維、顆粒等雜質，工(gong)❓作溫度下💋運動粘(zhān)度小于5×10^-6m²/s的液(ye)體，對于運動粘度(dù)大于5×10^-6m²/s的液體(ti)，可對流量計進行(hang)實液标定後使用(yòng)。若與具有特殊功(gōng)能的顯示儀表配(pèi)套，還可以進行定(dìng)量控制、超量報警(jǐng)等，是流量計量和(he)節能的理想儀表(biǎo)。

二、液體渦輪流量計(jì)傳感器工作(zuò)原理

圖1所示爲渦輪流量(liàng)傳感器結構簡圖(tú)，由圖可見，當被測(cè)流體流過傳感器(qì)時，在流體作用下(xià)，葉輪受力旋轉，其(qí)轉速與管道平均(jun1)流速成正比，葉輪(lun)的轉動周期地改(gǎi)變磁電轉換器的(de)磁阻值。檢測線圈(quān)中的磁通随之發(fa)生周期性變化，産(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢，即電脈沖信(xin)号，經放大器放大(dà)後，送至顯示儀表(biao)顯示。

渦輪流(liu)量計的流量方程(cheng)可分爲兩種：實用(yòng)流量方程和理論(lùn)🛀🏻流量方程。

（1） 實用流量(liang)方程

q_v=f/K 公式1

q_m=qvρ 公式2

式中(zhōng) q_v, q_m ……分别爲體積(jī)流量，m³/s，質量流(liu)量，kg/s;

f ……流量計輸(shu)出信号的頻率，Hz;

K ……流量計的儀表(biǎo)系數，P/m³。

流(liú)量計的系數與流(liu)量（或管道雷諾數(shù)）的關系曲線如圖(tu)2所示。由圖可(ke)見，儀表系數可分(fèn)爲二段，即線性段(duàn)和非⛱️線性段。線性(xing)段約爲其工作段(duan)的三分之二，其特(te)性與傳感器結構(gòu)尺寸及流體粘性(xìng)有關。在非線性段(duàn)，特性受軸承摩擦(cā)力，流體粘性阻力(lì)影響較大。當流量(liàng)低于傳感器流量(liang)下*，儀表系數随着(zhe)流量迅速變化。壓(yā)力損失與流量近(jin)似爲平方關系。當(dāng)流量超🌂過流量上(shang)*要注意防止空穴(xue)現🌂象。結構相似的(de)TUF特性曲線的(de)形狀是相似的，它(tā)僅在系統誤差水(shui)平方面有所不同(tóng)。

圖2 渦輪(lun)流量計特性曲線(xian)

傳感器的儀(yi)表系數由流量校(xiao)驗裝置校驗得出(chū)，它✊*不問傳感器内(nèi)部流體機理，把傳(chuan)感器作爲一個黑(hēi)匣子，根據輸入（流(liú)量）和輸出（頻率脈(mò)沖信号）确定其轉(zhuan)換系數，它便❄️于實(shi)際應用。但要注意(yì)✏️，此轉換系數🈲（儀表(biao)系數）是有條件的(de)，其校驗條件是參(can)考條件，如🎯果使用(yòng)時偏離此條件系(xi)數将發生變化，變(bian)化的情💋況視傳感(gǎn)器㊙️類型，管道安裝(zhuāng)條件和流體物性(xing)參數的情況而定(dìng)。

（2） 理(lǐ)論流量方程

根據動量矩定理(lǐ)可以列出葉輪的(de)運動方程

公(gōng)式3

式中 J： 葉輪的慣性(xing)矩；

dw/dt： 葉輪(lún)的旋轉加速度；

M₁： 流體的驅(qū)動力拒；

M₂： 粘(zhan)性阻力矩；

M₃： 軸承摩擦阻力矩(ju)；

M₄： 磁阻力矩(jǔ)。

當葉輪(lun)以恒速旋轉時， 0，則M₁=M₂+M₃+M₄。經理(lǐ)論分析與實驗驗(yàn)證可得

公式4

式中 n： 葉輪轉(zhuan)速；

qv： 體積流量；

A： 與流體物性（密度(dù)、粘度等），葉輪結構(gou)參數（葉片傾角、葉(ye)♻️輪直徑、

流道截面積等）有(yǒu)關的系數；

B： 與葉(ye)片頂隙，流體流速(su)分布有關的系數(shù)；

C： 與摩擦力矩有(you)關的系數。

國内外學者提(tí)出許多理論流量(liàng)方程，它們适用于(yú)🤞各💋種傳感器結構(gou)及流體工作條件(jiàn)。至今渦輪儀表特(tè)性的水動力學特(tè)性仍舊不很清楚(chu)，它與流體物性及(ji)流動特性有複雜(za)的關系。比如當流(liú)場有旋渦📧和非對(duì)稱速度分布時水(shuǐ)動力學特性就非(fei)常複雜🈲。不能用理(lǐ)論🚶式推導儀表⚽系(xi)數，儀表系數仍需(xu)由實流校驗确定(dìng)。但是理論流量方(fāng)程有巨大的實用(yong)意義，它可用于指(zhi)導傳感器結構參(can)數設計及現場使(shǐ)用⭕條件變化時儀(yi)表系數變化規律(lǜ)的預測和估算。

三、液體渦輪流量(liàng)計傳感器産品特點

1. 高精度(dù)，一般可達±1%R、±0.5%R，高精度型可(kě)達±0.2%R；

2. 重(zhong)複性好，短期重複(fú)性可達0.05%~0.2%,正是由于具(jù)有良好的重複性(xing)，如經常校準或在(zai)線校♍準可得🧡到*的(de)精度，在貿易結算(suan)中是優先選用的(de)流量計；

3. 輸出脈沖頻(pin)率信号，适于總量(liàng)計量及與計算機(ji)連接🈲，無零點漂⁉️移(yi)，抗幹擾能力強；

4. 可獲(huò)得很高的頻率信(xìn)号（3~4kHz），信号分辨力強；

5. 範圍(wei)度寬，中大口徑可(ke)達1:20，小口徑爲1:10；

6. 結構緊湊輕(qing)巧，安裝維護方便(biàn)，流通能力大；

7. 适用高(gao)壓測量，儀表表體(tǐ)上不必開孔，易制(zhì)成高壓型儀❗表；

8. 型傳(chuán)感器類型多，可根(gēn)據用戶特殊需要(yào)設計爲各類🌈型傳(chuan)感器🥵，例如低溫型(xíng)、雙向型、井下型、混(hun)砂型等；

9. 可制成插入(rù)型，适用于大口徑(jing)測量，壓力損失小(xiǎo)，價格低，可不💛斷流(liu)取出，安裝維護方(fang)便。

四、基(jī)本參數與技術性(xing)能

1.技術性能(néng)表1

2.測量範圍及工(gong)作壓力表2

五、儀表分(fen)類

1．按儀表功(gōng)能分類，LWGY系列渦輪(lun)流量計可分爲2大(dà)類，即：

l 渦輪流(liu)量傳感器/變送器

l 智能一體化渦(wo)輪流量計

2．功(gōng)能說明

l 渦輪(lún)流量傳感器/變送器(qi)

該類渦(wo)輪流量産品本身(shen)不具備現場顯示(shì)功能，僅将流量🤞信(xin)号遠傳輸出。流量(liang)信号可分爲脈沖(chòng)信号或電流信号(hào)（4-20mA）；儀(yí)表價格低廉，集成(cheng)度高，體積小巧，特(te)别适用于與二次(cì)顯示儀、PLC、DCS等計算機(jī)控制系統配合使(shi)用。

按照(zhào)不同的輸出信号(hao)，該類産品可分爲(wèi)LWGY-□N型和LWGY-□A型

LWGY-□N型傳感(gan)器：12～24VDC供(gong)電，三線制脈沖輸(shū)出，高電平≥8V，低電平≤0.8V；信号(hao)傳輸距離≤1000米；

儀表選型表(biǎo)3