渦輪(lun)流量計dn20

渦(wō)輪流量計dn20（以下簡稱TUF）是葉輪式流量(liang)（流速）計的主要(yao)品種，葉輪式流(liú)量計還有風速(su)👌計、水表等。TUF由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成(chéng)，傳感器采用多(duo)葉片的轉子感(gǎn)受🥰流體的平均(jun1)流速，從而推導(dao)出流量或總量(liang)。轉子的轉速（或(huo)轉數）可用機械(xiè)、磁感應、光電方(fang)式檢出并由讀(dú)出裝置進行顯(xian)⚽示和傳送記錄(lù)。據稱美國早在(zài)1886年即發布(bu)過第一個TUF專li，1914年的專(zhuan)li認爲TUF的流(liu)量與頻率有關(guān)。美國的第一台(tai)TUF是在1938年開發的，它用(yong)于飛機上燃油(yóu)的流量測量，隻(zhi)是直🏃‍♀️至二戰後(hou)因噴氣發動機(jī)和液體噴氣燃(rán)料急需一種高(gao)精度、快速響應(ying)💋的流量計才使(shǐ)它獲得真正的(de)工業應用。如今(jin)，它已在🈲石油、化(hua)工、科研、國防、計(jì)量各部門中獲(huò)得廣泛應⭐用。

渦(wo)輪流量計dn20中TUF、容積式(shì)流量計和科氏(shì)質量流量計是(shì)三類重複性、精(jīng)😘度佳的産品，而(er)TUF又具有自(zi)己的特點，如結(jié)構簡單、加工零(ling)部件少、重量輕(qīng)、維修方便、流通(tong)能力大和可适(shì)應高參數等，是(shi)其他兩類流量(liàng)計是難以達到(dao)的。

LWGY系(xi)列渦輪流量計(jì)是吸取了國内(nèi)外流量儀表先(xian)進技術經過✉️優(yōu)化設計，具有結(jie)構簡單、輕巧、精(jing)度高、複現性好(hǎo)、反應靈敏，安裝(zhuang)維護使用方便(bian)等特點的新一(yi)代渦輪流量✔️計(jì)，廣泛用于測量(liàng)封閉🏃‍♂️管道中與(yǔ)不鏽鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al₂O₃、硬質合金不起(qi)腐蝕作用，且無(wu)纖維、顆粒等雜(za)質，工作溫度下(xià)運📱動粘度小于(yú)5×10^-6m²/s的液體，對(dui)于運動粘度大(da)于5×10^-6m²/s的液體(ti)，可對流量計進(jin)行實液标定後(hòu)使用。若與具🌈有(yǒu)特殊功能的顯(xiǎn)示儀表配套，還(hái)可以進行定量(liang)控制、超量報警(jǐng)等，是流量計量(liang)和節能的理想(xiang)儀表。

二、液體渦(wo)輪流量計傳感(gan)器工作原(yuán)理

圖1所示爲渦輪流(liú)量傳感器結構(gòu)簡圖，由圖可見(jian)，當被測流體🈲流(liú)⭕過傳感器時，在(zai)流體作用下，葉(ye)輪受力旋轉，其(qí)轉速與管道平(píng)均流速成正比(bǐ)，葉輪的轉動周(zhōu)🛀🏻期地改🏃🏻‍♂️變磁電(diàn)轉換器的磁阻(zǔ)值。檢測線圈中(zhōng)的磁通随之發(fā)‼️生周期性變化(hua)，産生✏️周期性的(de)感應電勢，即電(dian)脈沖信💯号，經放(fàng)大器📧放大後，送(sòng)至顯示儀表顯(xian)示。

渦輪流(liú)量計的流量方(fāng)程可分爲兩種(zhong)：實用流量方程(cheng)和理論流量方(fang)程。

（1） 實用流量方(fang)程

q_v=f/K 公式1

q_m=qvρ 公式2

式(shì)中 q_v, q_m ……分别爲(wèi)體積流量，m³/s，質量流量，kg/s;

f ……流量計輸出信(xin)号的頻率，Hz;

K ……流量計的儀表(biao)系數，P/m³。

流量計的系數(shù)與流量（或管道(dào)雷諾數）的關系(xi)曲線如圖2所示。由圖可見(jian)，儀表系數可分(fen)爲二段，即線性(xìng)段和非✂️線性段(duan)。線性段約爲其(qi)工作段的三分(fèn)之二，其特性與(yu)傳感器結構尺(chǐ)🤩寸及✌️流體粘性(xing)有關。在非線性(xìng)段，特性受軸承(chéng)摩擦力，流體粘(zhan)💞性阻力🌈影響較(jiao)大。當流量低于(yu)傳感器流🔞量下(xia)*，儀表✊系數随着(zhe)流量迅速💃🏻變化(huà)。壓力損失與流(liú)量近似爲平方(fāng)關系。當流量超(chao)過流量上*要注(zhù)意防止空穴現(xian)象。結構相似的(de)TUF特性曲線(xiàn)的形狀是相似(sì)的，它僅在系統(tong)誤差水平方面(mian)有所不同。

圖2 渦輪流(liu)量計特性曲線(xian)

傳感器的(de)儀表系數由流(liú)量校驗裝置校(xiào)驗得出，它*不問(wen)☔傳感💛器内部流(liu)體機理，把傳感(gan)器作爲一個黑(hēi)匣子，根據輸入(ru)🍓（流量）和輸✂️出（頻(pín)率脈沖信号）确(què)定其轉換系數(shu)，它便于實際應(ying)用。但要注意，此(ci)轉換系數（儀表(biǎo)系數）是有條件(jian)的，其校驗☂️條件(jian)是參考條件，如(ru)果使用時偏離(lí)此條件系數将(jiāng)發生變化，變化(hua)的情🐉況視傳感(gan)器類型，管道安(ān)裝條件和流體(tǐ)物性參數的情(qíng)況而定。

（2） 理論流(liu)量方程

根(gen)據動量矩定理(li)可以列出葉輪(lun)的運動方程

公式3

式(shì)中 J： 葉(yè)輪的慣性矩；

dw/dt： 葉輪的(de)旋轉加速度；

M₁： 流體的(de)驅動力拒；

M₂： 粘性阻力(lì)矩；

M₃： 軸(zhou)承摩擦阻力矩(jǔ)；

M₄： 磁阻(zu)力矩。

當葉輪以恒速(sù)旋轉時， 0，則M₁=M₂+M₃+M₄。經理論分析與(yǔ)實驗驗證可得(de)

公式(shi)4

式中 n： 葉輪(lun)轉速；

qv： 體積(ji)流量；

A： 與流(liu)體物性（密度、粘(zhān)度等），葉輪結構(gòu)參數（葉片傾角(jiao)、葉輪直徑、

流道截面(miàn)積等）有關的系(xi)數；

B： 與葉片(piàn)頂隙，流體流速(su)分布有關的系(xì)數；

C： 與摩擦(cā)力矩有關的系(xì)數。

國(guo)内外學者提出(chū)許多理論流量(liang)方程，它們适用(yòng)于各種傳感器(qi)結構及流體工(gōng)作條件。至今渦(wō)輪儀表👌特性的(de)水動力學特性(xing)仍舊不很清楚(chǔ)，它與流體物性(xing)及流動特性有(yǒu)複雜的關系。比(bi)如當流場有旋(xuan)渦🔅和非對稱速(su)度分布時水動(dòng)力學特性就非(fēi)常複雜。不能用(yong)理論式推導儀(yí)表系數，儀表系(xì)數仍需由實🥵流(liu)校驗确定。但👣是(shì)理論流量方程(cheng)有巨大的實用(yong)意義，它可用㊙️于(yu)指導傳感器結(jie)構參數✌️設計及(ji)現場使用條件(jiàn)變化時儀表系(xi)數變化規律的(de)預測和估算。

三、液體渦輪(lun)流量計傳感器(qi)産品(pǐn)特點

1. 高精度，一(yi)般可達±1%R、±0.5%R，高精度(du)型可達±0.2%R；

2. 重複性(xing)好，短期重複性(xìng)可達0.05%~0.2%,正是由于(yú)具有良好的重(zhòng)複性，如經常校(xiào)準或在線校準(zhun)可得🔞到🔴*的精度(du)，在貿易結算中(zhong)是優先選用的(de)流量計；

3. 輸出脈(mo)沖頻率信号，适(shì)于總量計量及(ji)與計算機連接(jiē)，無零點漂移，抗(kang)幹擾能力強；

4. 可(kě)獲得很高的頻(pin)率信号（3~4kHz），信号分(fèn)辨力強；

5. 範圍度(du)寬，中大口徑可(ke)達1:20，小口徑爲1:10；

6. 結(jie)構緊湊輕巧，安(ān)裝維護方便，流(liu)通能力大；

7. 适用(yong)高壓測量，儀表(biǎo)表體上不必開(kai)孔，易制成高壓(yā)型🙇🏻儀表；

8. 型傳感(gǎn)器類型多，可根(gēn)據用戶特殊需(xū)要設計爲各類(lei)型傳感㊙️器，例如(rú)低溫型、雙向型(xing)、井下型、混砂型(xíng)等；

9. 可制成插入(rù)型，适用于大口(kou)徑測量，壓力損(sun)失小，價✂️格低，可(kě)不斷流取出，安(ān)裝維護方便。

四、基本(běn)參數與技術性(xìng)能

1.技術性(xìng)能表1

2.測量範圍及工(gong)作壓力表2

五、儀表分類

1．按儀表功能(neng)分類，LWGY系列渦輪(lun)流量計可分爲(wei)2大類，即：

l 渦(wō)輪流量傳感器(qi)/變送器

l 智(zhì)能一體化渦輪(lún)流量計

2．功(gong)能說明

l 渦(wō)輪流量傳感器(qì)/變送器

該類渦輪流(liú)量産品本身不(bú)具備現場顯示(shì)功能，僅将流量(liang)信号遠傳輸出(chū)。流量信号可分(fen)爲脈沖信号或(huo)電流信号（4-20mA）；儀表(biao)價格低廉，集成(cheng)度高，體積小巧(qiao)，特别适用于與(yu)二次顯示儀、PLC、DCS等(deng)計算機控制系(xì)統配合使用。

按照不(bú)同的輸出信号(hao)，該類産品可分(fèn)爲LWGY-□N型(xíng)和LWGY-□A型(xing)

LWGY-□N型傳感器(qi)：12～24VDC供電，三線制脈(mo)沖輸出，高電平(píng)≥8V，低電平≤0.8V；信号傳(chuan)輸距離≤1000米；

儀表選型(xíng)表3