渦輪流量(liang)計dn20

渦輪流(liu)量計dn20（以下簡(jiǎn)稱TUF）是葉輪式(shì)流量（流速）計的主(zhu)要品種，葉輪式流(liu)量計還有風速計(ji)、水表等。TUF由傳(chuán)感器和轉換顯示(shì)儀組成，傳感器采(cai)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(kě)用機械、磁感應、光(guāng)電方式檢出并由(yóu)讀出裝置進行顯(xian)示和傳送記錄。據(ju)稱美國早在1886年即發布過第一(yī)個TUF專li，1914年(nián)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(kai)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(jī)和液體噴氣燃料(liao)急需一種高精度(dù)、快速響應的流🥰量(liang)計才使它獲得真(zhen)正的工業應用。如(rú)今，它已在石油、化(huà)工、科研、國防、計量(liàng)各部門中獲得廣(guǎng)泛應用。

渦輪流量(liàng)計dn20中TUF、容(rong)積式流量計和科(kē)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(tè)點，如結構簡單、加(jiā)工零部件少、重量(liàng)輕、維修🤟方便、流通(tōng)能力大和可适應(yīng)高參數等，是其他(ta)兩類流量計是♈難(nan)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(jìn)技🐪術經過優化設(shè)計，具有結構簡單(dān)、輕巧、精度高、複現(xiàn)性好、反應靈敏，安(ān)裝維🈲護使用方便(bian)等特點的新一代(dài)渦輪流量計，廣泛(fan)用于測量封閉管(guǎn)道中與不鏽鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al₂O₃、硬質合金不起(qǐ)腐蝕作用，且無纖(xiān)維、顆粒等雜質，工(gōng)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(du)大于5×10^-6m²/s的液體(tǐ)，可對流量計進行(háng)實液标定後使用(yong)。若與具有特殊功(gong)能的顯示儀表配(pei)套，還可以進行定(dìng)量控制、超量報♈警(jing)等，是流👌量計量和(he)節能的理想儀表(biǎo)。

二、液體渦輪流量計(ji)傳感器工作(zuo)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(ce)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(lún)的轉動周期地改(gai)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻變磁電☀️轉換器的(de)磁阻🛀🏻值。檢測線圈(quān)中的磁通随之發(fā)生周期性變化，産(chan)生周期性的♌感應(yīng)電勢，即電脈沖信(xìn)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(yong)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(zhong) q_v, q_m ……分别爲體積(jī)流量，m³/s，質量流(liú)量，kg/s;

f ……流量計輸(shu)出信号的頻率，Hz;

K ……流量計的儀表(biao)系數，P/m³。

流(liú)量計的系數與流(liú)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(duan)和非線性❤️段。線性(xing)段約爲其工作段(duàn)的三分之二，其特(tè)性與傳感器結構(gou)尺寸及㊙️流體粘性(xing)有關。在非線性段(duan)，特性受軸承摩擦(ca)力，流體粘性阻力(lì)影響較大。當流量(liang)低于傳感器流量(liang)下*，儀表系數随着(zhe)流量迅速🏒變化。壓(ya)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(xué)現象。結構相似的(de)TUF特性曲線的(de)形狀是相似的，它(ta)僅在系統誤差水(shuǐ)平方面有所不同(tong)。

圖2 渦輪(lún)流量計特性曲線(xiàn)

傳感器的儀(yí)表系數由流量校(xiào)驗裝置校驗得出(chū)，它🔞*不🔅問🤩傳感器⭐内(nei)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(mo)沖信号）确定其轉(zhuǎn)換系數，它便于實(shi)際應用。但要注意(yi)，此轉換系數🏃‍♀️（儀表(biao)系數）是有條件的(de)，其校驗條件是參(cān)😘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(gan)器類型，管道安裝(zhuang)條件和流體物性(xing)參數的情況而定(dìng)。

（2） 理(li)論流量方程

根據動量矩定理(li)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(qu)動力拒；

M₂： 粘(zhan)性阻力矩；

M₃： 軸承摩擦阻力矩(jǔ)；

M₄： 磁阻力矩(ju)。

當葉輪(lún)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(yè)片頂隙，流體流速(su)分布有關的系數(shù)；

C： 與摩擦力矩有(yǒu)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(yu)各種🚶‍♀️傳感器結構(gòu)及流體工作條件(jian)。至今渦輪儀表特(te)性的水🔞動力學特(tè)性仍舊不很清楚(chǔ)，它與流體物性及(jí)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(fēi)常複雜。不能用理(lǐ)論式推導儀表系(xi)數，儀表系數仍需(xū)由實流校驗确定(ding)。但是理論流量方(fang)程有巨大的實用(yòng)意義，它可用于指(zhǐ)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(lü)的預測和估算。

三、液體渦輪流量(liang)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(ke)達±0.2%R；

2. 重(zhong)複性好，短期重複(fu)性可達0.05%~0.2%,正是由于具(jù)有良好的重複性(xìng)，如經常校準或在(zài)線🌈校準可得到*的(de)精度，在貿易結算(suàn)中是優先選用的(de)流量計；

3. 輸出脈沖頻(pín)率信号，适于總量(liàng)計量及與計算機(ji)連接，無零點👌漂移(yí)，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(kě)達1:20，小口徑爲1:10；

6. 結構緊湊輕(qing)巧，安裝維護方便(bian)，流通能力大；

7. 适用高(gāo)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(chuan)感器類型多，可根(gen)據用戶特殊需要(yào)設計爲各💃🏻類🧡型傳(chuan)感🚩器，例如低溫型(xing)、雙向型、井下型、混(hun)砂型等；

9. 可制成插入(ru)型，适用于大口徑(jìng)測量，壓力損失小(xiǎo)，價格👨‍❤️‍👨低，可不斷流(liu)取出，安裝維護方(fāng)便。

四、基(ji)本參數與技術性(xing)能

1.技術性能(neng)表1

2.測量範圍及工(gōng)作壓力表2

五、儀表分(fèn)類

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

l 渦輪流(liu)量傳感器/變送器

l 智能一體化渦(wō)輪流量計

2．功(gong)能說明

l 渦輪(lún)流量傳感器/變送器(qì)

該類渦(wō)輪流量産品本身(shen)不具備現場顯示(shi)功能，僅❤️将流量信(xin)号遠傳輸出。流量(liàng)信号可分爲脈沖(chòng)信号或電☔流信号(hao)（4-20mA）；儀(yi)表價格低廉，集成(chéng)度高，體積小巧，特(te)别适用于與二次(ci)顯示儀、PLC、DCS等計算機(jī)控制系統配合使(shi)用。

按照(zhao)不同的輸出信号(hào)，該類産品可分爲(wei)LWGY-□N型和LWGY-□A型

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

儀表選型表(biǎo)3