渦輪(lun)流量計dn20

渦輪流(liu)量計dn20（以下簡稱(cheng)TUF）是葉(yè)輪式流量(liàng)（流速）計的(de)主要品種(zhǒng)，葉輪式流(liú)量計還有(you)風速計、水(shuǐ)表等。TUF由傳感器(qi)和轉換顯(xian)示儀組成(chéng)，傳感器采(cǎi)用多葉片(pian)的🔞轉子感(gan)受流體的(de)平均流速(sù)，從而推導(dǎo)出流量或(huo)總量。轉子(zǐ)的轉❓速（或(huò)轉數）可用(yòng)機械、磁感(gǎn)應、光電方(fang)式檢出并(bìng)由讀出裝(zhuāng)置☂️進行顯(xian)示和傳送(sòng)記錄。據稱(cheng)美國早在(zài)1886年即(ji)發布過第(dì)一個TUF專li，1914年(nián)的專li認爲(wèi)TUF的流(liú)量與頻率(lǜ)有關。美國(guo)的第一台(tái)TUF是在(zài)1938年開(kai)發的，它用(yòng)于飛機上(shang)燃油的流(liu)量測量，隻(zhi)是直❗至二(er)戰後🐇因❤️噴(pēn)氣發動機(ji)和液體噴(pen)氣燃料急(ji)需一種高(gao)精度、快速(su)響應⛹🏻‍♀️的流(liú)量計才使(shǐ)它獲得真(zhēn)正的🐪工業(yè)應用。如今(jīn)，它已在石(shí)油、化工、科(ke)研、國防、計(jì)量各🏃🏻‍♂️部門(mén)中獲得廣(guǎng)泛應用。

渦(wō)輪流量計(ji)dn20中TUF、容積式(shi)流量計和(he)科氏質量(liang)流量計是(shi)三類重複(fú)性💃🏻、精度佳(jiā)的産品，而(er)TUF又具(jù)有自己的(de)特點，如結(jie)構簡單、加(jiā)工零部件(jiàn)少、重量輕(qīng)、維🌏修方便(bian)、流通能力(li)大和可适(shì)應高參數(shu)等，是其他(tā)兩類流量(liàng)計是難以(yi)達到的。

LWGY系(xì)列渦輪流(liu)量計是吸(xi)取了國内(nèi)外流量儀(yi)表先進🔴技(jì)術經過🏒優(you)化設計，具(jù)有結構簡(jiǎn)單、輕巧、精(jing)度高、複現(xian)性🐇好、反應(ying)靈敏，安裝(zhuang)維護使用(yong)方便等特(tè)點的新一(yi)代渦輪流(liu)量計，廣泛(fan)用于測量(liàng)封閉管道(dao)中與不📐鏽(xiù)鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉(yu)Al₂O₃、硬質(zhi)合金不起(qǐ)腐蝕作用(yong)，且無纖維(wei)、顆粒等雜(za)質，工作溫(wēn)度下運動(dong)粘度小于(yu)5×10^-6m²/s的液(yè)體，對于運(yun)動粘度大(dà)于5×10^-6m²/s的(de)液體，可對(duì)流量計進(jin)行實液标(biao)定後使用(yong)。若與具有(yǒu)特殊功能(néng)的顯示儀(yi)表配套，還(hai)可以進行(hang)定量控制(zhì)、超量報警(jǐng)等✍️，是流量(liang)計量和節(jiē)能的理想(xiǎng)儀表。

二、液體渦(wō)輪流量計(ji)傳感器工作原(yuan)理

圖(tu)1所示(shi)爲渦輪流(liú)量傳感器(qì)結構簡圖(tu)，由圖可見(jian)，當被❗測👌流(liu)體流過傳(chuan)感器時，在(zai)流體作用(yòng)下，葉輪受(shou)力旋轉，其(qi)轉速與管(guan)道平均流(liu)速成正比(bi)，葉輪的轉(zhuan)動周期地(dì)改變磁電(diàn)轉換器的(de)磁阻值。檢(jian)測線圈中(zhong)的磁通随(suí)之發❤️生周(zhou)期性變化(hua)，産生周期(qi)性的感應(yīng)電勢，即電(dian)脈沖信号(hào)，經放大器(qi)放大後，送(sòng)至顯示儀(yí)表顯✔️示。

渦輪流(liu)量計的流(liú)量方程可(ke)分爲兩種(zhǒng)：實用流量(liang)方程和理(li)☎️論流📞量方(fang)程。

（1） 實(shí)用流量方(fāng)程

q_v=f/K 公(gōng)式1

q_m=qvρ 公(gong)式2

式(shi)中 q_v, q_m ……分(fèn)别爲體積(jī)流量，m³/s，質量流量(liang)，kg/s;

f ……流量(liàng)計輸出信(xìn)号的頻率(lǜ)，Hz;

K ……流量(liàng)計的儀表(biao)系數，P/m³。

流量(liang)計的系數(shù)與流量（或(huò)管道雷諾(nuo)數）的關系(xì)曲線如圖(tú)2所示(shi)。由圖可見(jiàn)，儀表系數(shù)可分爲二(er)段，即線性(xìng)段和🤞非線(xian)性段。線性(xìng)段約爲其(qí)工作段的(de)三分之二(er)，其特性與(yǔ)傳感器結(jié)構尺寸及(jí)流體粘性(xìng)有關。在非(fēi)線性☂️段，特(te)性受軸承(chéng)摩擦力，流(liú)體粘性阻(zǔ)力影響較(jiào)大。當流量(liang)低于傳感(gǎn)器流量下(xia)*，儀表🐕系數(shu)随着🙇‍♀️流量(liàng)迅速變化(hua)。壓力損🔞失(shī)與流量近(jin)似爲平方(fang)關👉系。當流(liu)量超過流(liú)量上*要注(zhù)意防止空(kōng)穴現象。結(jie)構相似的(de)TUF特性(xìng)曲線的形(xing)狀是相似(si)的，它僅在(zài)系統誤差(cha)水平🌍方面(mian)有所不同(tóng)。

圖2 渦輪流(liu)量計特性(xing)曲線

傳感器的(de)儀表系數(shu)由流量校(xiao)驗裝置校(xiào)驗得出，它(tā)*不問傳感(gan)器内部流(liú)體機理，把(ba)傳感器作(zuo)爲一個黑(hei)🌐匣子🏃‍♂️，根據(ju)輸入（流量(liang)💃🏻）和輸出（頻(pin)率脈沖信(xìn)号）确定其(qi)轉換系數(shù)，它便于實(shi)際應用。但(dàn)要注意，此(ci)轉換系數(shù)🙇‍♀️（儀表系數(shu)）是有條件(jiàn)的，其校驗(yàn)條件是參(can)考條件，如(ru)果使用時(shi)偏離此條(tiáo)件系🤞數将(jiāng)發生變化(hua)，變化的情(qíng)況視傳感(gan)器類🛀型，管(guan)道安裝條(tiáo)件和流體(ti)物性♊參數(shù)的情況而(ér)👅定。

（2） 理(lǐ)論流量方(fāng)程

根(gēn)據動量矩(jǔ)定理可以(yi)列出葉輪(lún)的運動方(fāng)程

公(gong)式3

式(shi)中 J： 葉輪的(de)慣性矩；

dw/dt： 葉(yè)輪的旋轉(zhuan)加速度；

M₁： 流(liu)體的驅動(dòng)力拒；

M₂： 粘性阻力(li)矩；

M₃： 軸(zhou)承摩擦阻(zu)力矩；

M₄： 磁阻力矩(ju)。

當葉輪以(yǐ)恒速旋轉(zhuan)時， 0，則(ze)M₁=M₂+M₃+M₄。經理論分(fèn)析與實驗(yan)驗證可得(dé)

公式4

式中 n： 葉輪(lún)轉速；

qv： 體積(ji)流量；

A： 與流(liu)體物性（密(mì)度、粘度等(děng)），葉輪結構(gou)參數（葉片(piàn)傾角、葉輪(lun)直⛹🏻‍♀️徑、

流道(dao)截面積等(děng)）有關的系(xi)數；

B： 與葉片(piàn)頂隙，流體(tǐ)流速分布(bù)有關的系(xi)數；

C： 與摩擦(ca)力矩有關(guān)的系數。

國(guó)内外學者(zhě)提出許多(duo)理論流量(liàng)方程，它們(men)适用于各(gè)種傳感器(qì)結構及流(liu)體工作條(tiao)件。至今渦(wo)輪儀表特(tè)性的水動(dong)力學特性(xìng)仍🈚舊不很(hěn)清楚，它與(yǔ)流體物📧性(xìng)及流🔴動特(tè)性有複雜(zá)的關系。比(bǐ)如當流場(chang)有旋渦📞和(hé)非對稱🔞速(su)度分布時(shí)水動力學(xue)特性就非(fei)常複雜🛀。不(bu)能用理論(lun)式推導儀(yi)表🤟系數，儀(yí)表系數仍(reng)需由實✊流(liu)校驗确定(dìng)⛱️。但是理論(lùn)流量方程(cheng)有巨大的(de)實用意義(yì)，它可用🧑🏽‍🤝‍🧑🏻于(yú)指導傳感(gǎn)器結構參(can)數設計及(ji)現場使🈚用(yong)條件變化(hua)時儀表系(xì)數變化規(gui)律的預測(ce)和估算。

三(sān)、液體渦輪(lun)流量計傳(chuan)感器産品(pin)特點

1. 高精度，一(yī)般可達±1%R、±0.5%R，高(gao)精度型可(ke)達±0.2%R；

2. 重複性(xìng)好，短期重(zhòng)複性可達(dá)0.05%~0.2%,正是(shì)由于具有(yǒu)良好的重(zhong)複性，如經(jīng)常校準或(huò)在線校準(zhun)可得到*的(de)精度，在貿(mao)易結算中(zhōng)是優先選(xuan)用的流量(liang)計；

3. 輸(shu)出脈沖頻(pín)率信号，适(shi)于總量計(jì)量及與計(jì)算機連接(jie)，無☎️零點漂(piao)移，抗幹擾(rao)能力強；

4. 可獲得(dé)很高的頻(pín)率信号（3~4kHz），信号分(fen)辨力強；

5. 範圍度(dù)寬，中大口(kou)徑可達1:20，小口徑(jing)爲1:10；

6. 結構緊(jǐn)湊輕巧，安(ān)裝維護方(fang)便，流通能(neng)力大；

7. 适用高壓(ya)測量，儀表(biao)表體上不(bú)必開孔，易(yi)制成高壓(yā)型儀表；

8. 型傳感(gǎn)器類型多(duo)，可根據用(yong)戶特殊需(xū)要設計爲(wèi)各類型傳(chuan)感器，例如(rú)低溫型、雙(shuāng)向型、井下(xia)型、混砂型(xíng)等；

9. 可(kě)制成插入(rù)型，适用于(yú)大口徑測(ce)量，壓力損(sǔn)失小，價格(ge)低，可不斷(duàn)流取出，安(ān)裝維護方(fang)便。

四、基本(běn)參數與技(jì)術性能

1.技術性(xing)能表1

2.測量範圍(wei)及工作壓(ya)力表2

五、儀(yí)表分類

1．按儀表(biao)功能分類(lei)，LWGY系列渦輪(lun)流量計可(kě)分爲2大類(lèi)，即：

l 渦(wō)輪流量傳(chuan)感器/變送器

l 智能一(yī)體化渦輪(lun)流量計

2．功能說(shuō)明

l 渦(wo)輪流量傳(chuán)感器/變送器

該(gāi)類渦輪流(liú)量産品本(ben)身不具備(bei)現場顯示(shì)功能，僅将(jiāng)🐉流量信号(hào)遠傳輸出(chū)。流量信号(hào)可分爲脈(mo)沖信号💃🏻或(huo)電流信号(hào)（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低廉(lián)，集成度高(gāo)，體積小巧(qiǎo)，特别适用(yong)于與二🔅次(cì)💔顯示儀、PLC、DCS等(deng)計算機控(kong)制系統配(pèi)合使用。

按(an)照不同的(de)輸出信号(hao)，該類産品(pin)可分爲LWGY-□N型和LWGY-□A型

LWGY-□N型傳感器(qi)：12～24VDC供電，三線(xiàn)制脈沖輸(shu)出，高電平(píng)≥8V，低電(diàn)平≤0.8V；信(xin)号傳輸距(jù)離≤1000米；

儀表(biao)選型表3