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(liú)量計還有風✨速計(ji)、水表等。TUF由傳(chuán)感器和轉換顯示(shi)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(you)讀出裝置進行顯(xiǎn)🈚示和傳送記錄。據(jù)稱🥵美國早在1886年即發布過第一(yī)個TUF專li，1914年(nian)的專li認爲TUF的(de)流量與頻率有關(guān)。美國的第一台TUF是在1938年開(kai)發的，它用于飛機(ji)上燃油的流量測(cè)量，隻是直至二戰(zhan)後因♈噴氣發動機(ji)和液體噴氣燃料(liao)急需一種高精度(dù)、快速響應的流量(liàng)計才使它獲得真(zhēn)正的工業應用。如(ru)今，它已在石油、化(huà)工、科研、國防、計量(liang)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(te)點，如結構簡單、加(jia)工零部件少、重量(liang)🏒輕、維修方便、流通(tong)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(nei)外流量儀表先進(jìn)技術經過‼️優🐪化設(shè)計，具有結構簡單(dan)、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(fàn)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(qi)腐蝕作用，且無纖(xian)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(ding)量控制、超量報警(jing)等🥰，是流量計量和(hé)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(liang)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(qi)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(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(da)後，送至顯示儀表(biǎo)顯示。
渦輪流(liú)量計的流量方程(chéng)可分爲兩種：實用(yong)流量方程🚶和理論(lun)流量方程。
（1） 實用流量(liang)方程
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式中(zhōng) qv, qm ……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(biǎo)系數，P/m3。
流(liu)量計的系數與流(liú)量（或管道雷諾數(shu)）的關系曲線如圖(tú)2所示。由圖可(kě)見，儀表系數可分(fèn)爲二段，即線性段(duàn)和非線性段。線性(xìng)段約爲其工作段(duan)的三分之二，其特(tè)性與傳感器結構(gòu)尺寸及流體粘性(xing)有關。在非線性段(duàn)，特性受軸承摩擦(ca)力㊙️，流體粘性阻力(li)影響較大。當流量(liang)低于傳感器流量(liàng)下*，儀表系數随着(zhe)🏃🏻流量迅速變化。壓(yā)力損失與流量近(jìn)似爲平方關系。當(dang)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(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(xiao)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(hei)匣子，根據輸入（流(liu)量）和輸出（頻率脈(mò)沖信号）确定其轉(zhuǎn)換系數，它便于實(shí)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(xì)數将發生變化，變(biàn)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(gong)式3
式中 J： 葉輪的慣性(xìng)矩；
dw/dt： 葉輪(lun)的旋轉加速度；
M1： 流體的驅(qū)動力拒；
M2： 粘(zhān)性阻力矩；
M3： 軸承摩擦阻力矩(ju)；
M4： 磁阻力矩(jǔ)。
當葉輪(lún)以恒速旋轉時， 0，則M1=M2+M3+M4。經理(li)論分析與實驗驗(yan)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(du)、粘度等），葉輪結構(gòu)參數（葉片傾角、葉(yè)🈲輪❌直💋徑、
流道截面積等）有(you)關的系數；
B： 與葉(ye)片頂隙，流體流速(su)分布有關的系數(shu)；
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(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(zá)的關系。比如當流(liu)場有旋渦和非對(dui)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(xu)由實流校驗确定(dìng)。但是理論流量方(fāng)程有巨大的實用(yòng)意義，它可用于指(zhi)導傳感器結構參(cān)數設計及現場使(shi)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(du)，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(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(zai)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(pin)率信号，适于總量(liang)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(huo)得很高的頻率信(xin)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(bian)，流通能力大；
7. 适用高(gāo)壓測量，儀表表體(ti)上不必開孔，易制(zhi)成高壓型儀表；
8. 型傳(chuan)感器類型多，可根(gēn)據用戶特殊需要(yao)設計爲各類型傳(chuán)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(rù)型，适用于大口徑(jìng)測量，壓力損失小(xiao)，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(xìng)能
1.技術性能(neng)表1
儀表口徑(jing)及連接方式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺紋連(lián)接 （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法蘭連(lián)接 |
精度等級(ji) | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特(tè)制） |
量程比 | 1:10；1:15；1:20 |
儀表材(cái)質 | 304不鏽(xiù)鋼、316（L）不鏽鋼等 |
被測介質溫度(du)（℃） | -20～＋120℃ |
環境條件 | 溫(wēn)度－10～+55℃，相對濕(shī)度5％～90％，大氣壓力86～106Kpa |
輸出信号 | 傳(chuán)感器：脈沖頻率信(xin)号，低電平≤0.8V 高電平≥8V 變送器：兩線制(zhì)4 ~ 20mADC電流信(xin)号 |
供電電源(yuan) | 傳感器：+12VDC 、+24VDC（可(kě)選） 變送器：+24VDC 現場顯示(shì)型：儀表自帶3.2V锂電池 |
信号傳輸線 | STVPV3×0.3（三線制），2×0.3（二線制） |
傳輸距離 | ≤1000m |
信号線接(jie)口 | 基本型：豪(háo)斯曼接頭，防爆型(xing)：内螺紋M20×1.5 |
防爆等級 | 基(ji)本型：非防爆産品(pin)，防爆型：ExdIIBT6 |
防護等級 | IP65 |
2.測量範圍及工(gong)作壓力表2
儀(yí)表口徑 （mm） | 正常流(liú)量範圍（m3/h） | 擴(kuo)展流量範圍（m3/h） | 常規耐受壓力(lì) （MPa） | 特制耐壓等級(ji)（MPa） （法(fa)蘭連接方式） |
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（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 20 | 0.8～8 | 0.45～9 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 25 | 1～10 | 0.5～10 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 32 | 1.5～15 | 0.8～15 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
DN 40 | 2～20 | 1～20 | 6.3、2.5（法蘭） | 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、儀表分(fen)類
1．按儀表功(gōng)能分類，LWGY系列渦輪(lún)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(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(chong)信号或電流信👈号(hào)（4-20mA）；儀(yí)表價格低廉，集成(chéng)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(shǐ)用。
按照(zhào)不同的輸出信号(hao)，該類産品可分爲(wei)LWGY-□N型和□A型
LWGY-□N型傳感(gan)器：12～24VDC供(gòng)電，三線制脈沖輸(shū)出，高電平≥8V，低電平≤0.8V；信号(hào)傳輸距離≤1000米；
儀表選型表(biao)3
型 号 | 說(shuō) 明 |
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ |
公 稱 通 徑 | 4 | | | | | | | 4mm，标準(zhun)量程0.04～0.25m3/h，寬(kuān)量程爲0.04～0.4m3/h |
6 | 6mm，标準量(liang)程0.1～0.6m3/h， 寬量(liàng)程爲0.06～0.6m3/h |
10 | 10mm，标準量程(chéng)0.2～1.2m3/h，寬量程(cheng)爲0.15～1.5m3/h |
15 | 15mm，标準量程0.6～6m3/h寬量程爲(wei)0.4～8m3/h |
20 | 20mm，标準量程0.8～8m3/h，寬量程爲0.4～8m3/h |
25 | 25mm，标準量程1～10m3/h，寬量程爲0.5～10m3/h |
32 | 32mm，标(biao)準量程1.5～15m3/h，寬量程爲0.8～15m3/h |
40 | 40mm，标準(zhun)量程2～20m3/h，寬(kuān)量程爲1～20m3/h |
50 | 50mm，标準量(liàng)程4～40m3/h，寬量(liàng)程爲2～40m3/h |
65 | 65mm，标準量程(chéng)7～70m3/h，寬量程(cheng)爲4～70m3/h |
80 | 80mm，标準量程10～100m3/h，寬量程爲(wèi)5～100m3/h |
100 | 100mm，标準量程20～200m33/h |
125 | 125mm，标準量程25～250m3/h，寬量程爲13～250m3/h |
150 | 150mm，标(biao)準量程30～300m3/h，寬量程爲15～300m3/h |
200 | 200mm，标準(zhun)量程80～800m3/h，寬(kuan)量程爲40～800m3/h |
類 型 | N | 基本型，+12V供電，脈(mo)沖輸出，高電平≥8V低(dī)電平≤0.8V |
A |
|
B | 電池供電現場(chang)顯示型 |
C | 現場顯示/4～20mA 兩線制(zhi)電流輸出 |
C1 | 現場顯示/RS485通訊(xun)協議 |
C2 | 現(xiàn)場顯示/HART通訊協議(yì) |
精度等級 | 05 | 精度0.5級 |
10 | 精度1.0級 |
渦 輪 類 型(xíng) | W | 寬量程(chéng)渦輪 |
S | 标(biao)準渦輪 |
材 質(zhi) | S | 304不鏽鋼(gāng) |
L | 316（L）不鏽鋼(gang) |
防 爆 | | 無(wu)标記，爲非防爆型(xíng) |
E | 防爆型(xing) （ExmⅡCT6或 ExdⅡBT6） |
壓力等(děng)級 | N | 常規(gui) （參照表2） |
H(x) | 高壓 （參照表2） |
