渦輪流量計(ji)dn20（以下簡(jiǎn)稱TUF）是葉(yè)輪式流量（流(liú)速）計的主要(yao)品種，葉輪式(shi)流量計還有(you)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(yòng)多葉片的轉(zhuǎn)子感📞受🐇流體(ti)的平均流速(su)，從而推導出(chu)流量或總量(liang)。轉子的轉速(su)（或轉數）可用(yòng)機械、磁感應(yīng)、光電方式檢(jian)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(dì)一個TUF專(zhuan)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(nián)開發的，它用(yòng)于飛機上燃(ran)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(sù)響應的流量(liàng)計才使它獲(huo)得真正的工(gong)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(guang)泛應用。
渦輪(lun)流量計dn20中TUF、容積(ji)式流量計和(he)科氏質量流(liu)量計是三類(lèi)重複性、精🥰度(dù)佳💜的産品，而(ér)TUF又具有(you)自己的特點(dian)，如結構簡單(dan)、加工零部件(jiàn)少、重量輕、維(wei)修方便、流通(tōng)能力大和可(ke)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(xì)列渦輪流量(liang)計是吸取了(le)國内外流量(liàng)儀表先進技(jì)術經過優化(hua)設計，具有結(jie)構簡單、輕巧(qiao)、精度高、複現(xiàn)性好、反應靈(líng)敏，安裝維護(hù)使用方便等(děng)特點的新一(yi)代渦🏃🏻♂️輪流量(liang)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(bu)起腐蝕作用(yong)，且無纖維、顆(ke)粒等雜質，工(gong)作⛷️溫度🐅下🏃🏻♂️運(yun)動粘度小于(yu)5×10-6m2/s的液體(ti)，對于運動粘(zhan)度大于5×10-6m2/s的液體，可對(duì)流量計進行(hang)實液标定後(hòu)使用。若與具(ju)有特殊功能(néng)的顯示儀表(biao)配套，還可以(yǐ)進行定量控(kòng)制、超量報警(jing)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(gǎn)器工作(zuo)原理
圖(tú)1所示爲(wèi)渦輪流量傳(chuan)感器結構簡(jiǎn)圖，由圖可見(jiàn)，當被✍️測流💔體(tǐ)流🔴過傳感器(qì)時，在流體作(zuò)用下，葉輪受(shòu)力旋轉，其轉(zhuan)速與管道平(píng)均流速成正(zhèng)比，葉輪的轉(zhuǎn)動周期地改(gǎi)變磁電轉換(huàn)器的磁阻值(zhi)。檢測線圈中(zhōng)的磁通随之(zhi)發生周期性(xìng)變化，産生🌍周(zhōu)期性的感應(yīng)電勢✂️，即電脈(mò)沖信号，經放(fàng)大器放大後(hòu)，送至顯示儀(yí)表顯🈲示。
渦輪流量計(ji)的流量方程(chéng)可分爲兩種(zhong)：實用流量方(fāng)程和理論流(liú)量方程。
（1） 實(shi)用流量方程(chéng)
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式中 qv, qm ……分(fen)别爲體積流(liú)量，m3/s，質量(liang)流量，kg/s;
f ……流(liu)量計輸出信(xìn)号的頻率，Hz;
K ……流量計的(de)儀表系數，P/m3。
流量(liàng)計的系數與(yu)流量（或管道(dao)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(xìng)段和非線性(xìng)🚩段。線性段約(yue)爲其工作段(duan)的三分之二(èr)，其特性與傳(chuán)感器結構尺(chǐ)寸及流體粘(zhan)性有關。在非(fēi)線性段，特性(xìng)💁受軸承摩擦(ca)力，流體粘性(xìng)阻力影響較(jiào)大。當♊流量低(di)于傳感器流(liu)量下*，儀表系(xì)數随着流量(liàng)迅速變化。壓(yā)力損失與流(liu)量近似爲平(ping)方關系。當流(liu)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(qu)線的形狀是(shì)相似的，它僅(jin)在系統誤差(cha)水平方面有(yǒu)所不🔞同。
圖2 渦輪(lún)流量計特性(xing)曲線
傳(chuán)感器的儀表(biao)系數由流量(liang)校驗裝置校(xiao)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(xiá)子，根據輸入(rù)（流量⁉️）和輸出(chū)（頻率脈沖信(xìn)号）确定其轉(zhuǎn)換系數，它便(biàn)于實際應用(yong)。但❓要注意，此(cǐ)轉換系數（儀(yí)表系數）是有(yǒu)條件的，其校(xiào)驗📱條件是參(can)考條件，如果(guǒ)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(ju)動量矩定理(li)可以列出葉(ye)輪的運動方(fang)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(dé)
公(gong)式4
式中 n： 葉輪轉(zhuan)速；
qv： 體(ti)積流量；
A： 與流體物(wù)性（密度、粘度(dù)等），葉輪結構(gòu)參數（葉片傾(qīng)角🆚、葉輪🌐直徑(jìng)、
流(liú)道截面積等(deng)）有關的系數(shù)；
B： 與葉(yè)片頂隙，流體(ti)流速分布有(yǒu)關的系數；
C： 與摩擦(ca)力矩有關的(de)系數。
國内外學(xue)者提出許多(duō)理論流量方(fang)程，它們适用(yong)于各種傳感(gǎn)器結構及流(liu)體工作條件(jiàn)。至今渦輪儀(yi)表特性的水(shuǐ)📱動力學特✉️性(xìng)仍舊不很清(qīng)楚，它與流體(ti)物性及流動(dong)特性有複雜(zá)的關系。比如(ru)當流場有旋(xuán)渦💁和非對稱(cheng)速度分布時(shí)水動力學特(te)性就非常複(fú)雜🤟。不能用理(li)論式推導儀(yí)表系數，儀表(biǎo)系👉數仍需由(yóu)實流校驗确(què)定。但是理論(lun)流量方🈚程有(you)巨大的實用(yòng)意義，它可用(yòng)于指導傳感(gan)器結構參數(shu)✍️設計及現場(chǎng)使用條件變(biàn)化時儀表系(xì)數變化規律(lǜ)的預測和估(gu)算。
三、液體渦輪流(liú)量計傳感器(qi)産(chǎn)品特點
1. 高(gao)精度，一般可(kě)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(xing)可達0.05%~0.2%,正是(shi)由于具有良(liang)好的重複性(xing)，如經常校準(zhun)或在線💞校準(zhun)可得🈚到👅*的精(jing)度，在貿易結(jié)算中是優先(xiān)選用的流量(liang)計；
3. 輸出脈(mo)沖頻率信号(hao)，适于總量計(jì)量及與計算(suàn)機連接☀️，無零(líng)點漂移，抗幹(gàn)擾能力強；
4. 可獲得很高(gāo)的頻率信号(hao)（3~4kHz），信号分辨(biàn)力強；
5. 範圍(wéi)度寬，中大口(kǒu)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(neng)力大；
7. 适用(yong)高壓測量，儀(yi)表表體上不(bú)必開孔，易制(zhì)成高壓型儀(yi)表；
8. 型傳感(gǎn)器類型多，可(kě)根據用戶特(tè)殊需要設計(jì)爲各類型🌂傳(chuan)感器㊙️，例如低(di)溫型、雙向型(xíng)、井下型、混砂(shā)型等；
9. 可制(zhi)成插入型，适(shì)用于大口徑(jìng)測量，壓力損(sǔn)失小，價格低(di)，可不斷流取(qu)出，安裝維護(hù)方便。
四、基本參(cān)數與技術性(xing)能
1.技術(shù)性能表1
儀表口徑及(ji)連接方式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋(wen)連接 （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法(fǎ)蘭連接 |
精度等級 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制） |
量程比 | 1:10；1:15；1:20 |
儀表材質(zhì) | 304不(bu)鏽鋼、316（L）不鏽鋼等 |
被測介質(zhì)溫度（℃） | -20～＋120℃ |
環境條件(jiàn) | 溫度－10～+55℃，相(xiàng)對濕度5％～90％，大氣壓力(lì)86～106Kpa |
輸出(chū)信号 | 傳(chuan)感器：脈沖頻(pín)率信号，低電(dian)平≤0.8V 高電平≥8V 變送器(qi)：兩線制4 ~ 20mADC電流信(xin)号 |
供電(diàn)電源 | 傳(chuan)感器：+12VDC 、+24VDC（可選） 變(biàn)送器：+24VDC 現場顯示(shì)型：儀表自帶(dai)3.2V锂(li)電池 |
信(xìn)号傳輸線 | STVPV3×0.3（三線(xian)制），2×0.3（二線制） |
傳輸距離 | ≤1000m |
信号線接口(kou) | 基本型(xing)：豪斯曼接頭(tou)，防爆型：内螺(luo)紋M20×1.5 |
防爆等級 | 基本型：非(fei)防爆産品，防(fáng)爆型：ExdIIBT6 |
防護等級(ji) | IP65 |
2.測(ce)量範圍及工(gong)作壓力表2
五、儀表(biǎo)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(bian)送器
l 智(zhì)能一體化渦(wō)輪流量計
2．功能說明(míng)
l 渦輪流(liu)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(shu)出。流量信号(hao)可分爲脈沖(chòng)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(ci)💘顯示㊙️儀、PLC、DCS等計(ji)算機控制系(xi)統配合使用(yong)。
按(an)照不同的輸(shu)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(chu)，高電平≥8V，低(dī)電平≤0.8V；信号(hao)傳輸距離≤1000米(mi)；
儀(yi)表選型表3
型 号 | 說 明 |
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ |
公 稱 通 徑(jing) | 4 | | | | | | | 4mm，标(biāo)準量程0.04～0.25m3/h，寬量程(chéng)爲0.04～0.4m3/h |
6 | 6mm，标(biāo)準量程0.1～0.6m3/h， 寬量程(cheng)爲0.06～0.6m3/h |
10 | 10mm，标(biāo)準量程0.2～1.2m3/h，寬量程(chéng)爲0.15～1.5m3/h |
15 | 15mm，标(biāo)準量程0.6～6m3/h寬量程(cheng)爲0.4～8m3/h |
20 | 20mm，标(biāo)準量程0.8～8m3/h，寬量程(chéng)爲0.4～8m3/h |
25 | 25mm，标(biāo)準量程1～10m3/h，寬量程(cheng)爲0.5～10m3/h |
32 | 32mm，标(biao)準量程1.5～15m3/h，寬量程(cheng)爲0.8～15m3/h |
40 | 40mm，标(biāo)準量程2～20m3/h，寬量程(chéng)爲1～20m3/h |
50 | 50mm，标(biāo)準量程4～40m3/h，寬量程(chéng)爲2～40m3/h |
65 | 65mm，标(biao)準量程7～70m3/h，寬量程(cheng)爲4～70m3/h |
80 | 80mm，标(biāo)準量程10～100m3/h，寬量程(cheng)爲5～100m3/h |
100 | 100mm，标(biao)準量程20～200m33/h |
125 | 125mm，标(biao)準量程25～250m3/h，寬量程(chéng)爲13～250m3/h |
150 | 150mm，标(biāo)準量程30～300m3/h，寬量程(cheng)爲15～300m3/h |
200 | 200mm，标(biāo)準量程80～800m3/h，寬量程(cheng)爲40～800m3/h |
類 型 | N | 基本(běn)型，+12V供電，脈沖(chong)輸出，高電平(píng)≥8V低電平≤0.8V |
A |
|
B | 電池(chí)供電現場顯(xiǎn)示型 |
C | 現場顯示(shì)/4～20mA 兩線制電流(liú)輸出 |
C1 | 現場顯示(shì)/RS485通訊協議 |
C2 | 現場(chǎng)顯示/HART通訊協(xie)議 |
精度(dù)等級 | 05 | 精度0.5級 |
10 | 精度(du)1.0級 |
渦 輪(lún) 類 型 | W | 寬量(liang)程渦輪 |
S | 标準渦(wō)輪 |
材 質(zhi) | S | 304不(bu)鏽鋼 |
L | 316（L）不鏽鋼 |
防 爆 | | 無标記，爲非(fei)防爆型 |
E | 防爆型(xíng) （ExmⅡCT6或(huo) ExdⅡBT6） |
壓力等級(jí) | N | 常(cháng)規 （參照表2） |
H(x) | 高壓(ya) （參照表2） |
