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(liu)量計📞還有(you)風速計、水(shui)表等。TUF由傳感器(qi)和轉換顯(xiǎn)示儀組成(chéng)，傳感器采(cǎi)用多葉片(piàn)的轉子感(gǎn)受流體的(de)平均流速(su)，從而推導(dao)出流量或(huò)🏒總量。轉子(zi)🔞的轉速（或(huò)轉數）可用(yong)機械、磁感(gan)應、光電方(fāng)式檢出并(bìng)由讀出裝(zhuāng)置進行顯(xiǎn)示和傳送(song)記錄。據稱(cheng)🙇♀️美國早在(zài)1886年即(jí)發布過第(di)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(guó)的第一台(tái)TUF是在(zài)1938年開(kāi)發的，它用(yong)于飛機上(shang)燃油的流(liú)量測量，隻(zhī)是直㊙️至二(er)📱戰後因噴(pen)氣發動機(ji)和液體噴(pēn)氣燃料急(ji)需一種高(gāo)精度、快速(sù)響應💃的流(liu)量計才使(shǐ)它獲得真(zhēn)正的工業(yè)應用。如今(jin)，它已在石(shi)油、化工、科(kē)研、國防、計(jì)量各部門(men)中獲得廣(guang)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(liàng)流量計是(shì)三類重複(fu)性㊙️、精度佳(jiā)的✍️産品，而(ér)TUF又具(jù)有自己的(de)特點，如結(jié)構簡單、加(jia)工零部件(jiàn)少、重量輕(qīng)、維修方便(biàn)、流通能力(lì)大和可适(shi)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(xi)列渦輪流(liu)量計是吸(xī)取了國内(nei)外流量儀(yí)表先進✌️技(ji)術經🔞過優(yōu)化設計，具(jù)有結構簡(jian)單、輕巧、精(jīng)度高、複現(xiàn)性🛀🏻好、反🔞應(ying)靈敏，安裝(zhuang)維護使用(yòng)方便等特(te)點的新一(yī)代渦輪流(liu)量♌計，廣泛(fàn)用于測量(liàng)封閉管道(dao)中與不鏽(xiu)鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉(yu)Al2O3、硬質(zhì)合金不起(qǐ)腐蝕作用(yong)，且無纖維(wéi)、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(ye)體，對于運(yun)動粘度大(da)于5×10-6m2/s的(de)液體，可對(dui)流量計進(jin)行實液标(biāo)定後使用(yòng)。若與具有(yǒu)特🏃🏻殊功能(néng)的顯示儀(yi)表配套，還(hái)可以進行(hang)定量控制(zhì)、超量報🌈警(jǐng)等，是流量(liang)計量和節(jie)能的理想(xiang)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(shì)爲渦輪流(liú)量傳感器(qi)結構簡圖(tu)，由圖可見(jian)，當被測流(liu)體流過傳(chuan)感器時，在(zài)流體作用(yòng)下，葉輪受(shòu)力旋轉，其(qi)轉速與管(guan)道平均流(liú)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(qī)性的感應(ying)電勢，即電(diàn)脈沖信号(hao)，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(liàng)方程和理(lǐ)論流量方(fang)程。
（1） 實(shi)用流量方(fang)程
qv=f/K 公(gong)式1
qm=qvρ 公(gong)式2
式(shì)中 qv, qm ……分(fen)别爲體積(ji)流量，m3/s，質量流量(liang)，kg/s;
f ……流量(liàng)計輸出信(xin)号的頻率(lǜ)，Hz;
K ……流量(liang)計的儀表(biao)系數，P/m3。
流量(liàng)計的系數(shù)與流量（或(huo)管道雷諾(nuo)數）的關系(xì)曲線🏃如圖(tú)2所示(shi)。由圖可見(jian)，儀表系數(shù)可分爲二(èr)段，即線性(xing)段和非線(xiàn)性段❌。線性(xìng)段約爲其(qi)工作段的(de)三分之二(èr)，其特性與(yǔ)傳感器結(jie)構尺寸及(ji)流體粘性(xing)有關。在非(fēi)線性🧡段，特(te)性受軸承(cheng)摩擦力，流(liu)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(shù)随着流量(liàng)迅速變化(hua)。壓力損失(shī)與流量近(jin)👣似爲平方(fāng)關系。當流(liú)量超過流(liu)量上*要注(zhu)意防止空(kōng)穴現象。結(jié)構相似的(de)TUF特性(xing)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(tong)。
圖2 渦輪流(liú)量計特性(xing)曲線
傳感器的(de)儀表系數(shù)由流量校(xiào)驗裝置校(xiào)驗得出，它(tā)*不🌈問傳感(gǎn)器内部流(liu)體機理，把(bǎ)傳感器作(zuo)爲一個黑(hei)🌈匣子，根據(ju)🈲輸入（流量(liang)）和輸出（頻(pín)率脈沖信(xìn)号）确定其(qí)轉換系數(shù)，它便于實(shí)際應用。但(dàn)要注意，此(cǐ)轉換系數(shu)（儀表系數(shu)）是有條件(jian)的，其校驗(yàn)條件是參(can)考條件，如(rú)果使用時(shí)偏離此條(tiáo)件系數将(jiang)發生變化(huà)，變化的情(qíng)☁️況視傳感(gǎn)器類型，管(guan)道安裝條(tiáo)件和流體(ti)物性參數(shu)的情況而(ér)定。
（2） 理(lǐ)論流量方(fāng)程
根(gen)據動量矩(ju)定理可以(yi)列出葉輪(lún)的運動方(fang)程
公(gōng)式3
式(shi)中 J： 葉輪的(de)慣性矩；
dw/dt： 葉(ye)輪的旋轉(zhuan)加速度；
M1： 流(liú)體的驅動(dòng)力拒；
M2： 粘性阻力(li)矩；
M3： 軸(zhóu)承摩擦阻(zǔ)力矩；
M4： 磁阻力矩(jǔ)。
當葉輪以(yi)恒速旋轉(zhuǎn)時， 0，則(zé)M1=M2+M3+M4。經理論分(fen)析與實驗(yan)驗證可得(dé)
公式4
式中 n： 葉輪(lun)轉速；
qv： 體積(ji)流量；
A： 與流(liu)體物性（密(mì)度、粘度等(deng)），葉輪結構(gou)參數（葉片(pian)傾角、葉輪(lun)直🤟徑、
流道(dào)截面積等(deng)）有關的系(xi)數；
B： 與葉片(piàn)頂隙，流體(ti)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(guo)内外學者(zhe)提出許多(duō)理論流量(liàng)方程，它們(men)适用于⛱️各(ge)種♈傳感器(qi)結構及流(liu)體工作條(tiáo)件。至今渦(wo)輪儀表特(te)性的水動(dòng)力🌈學特☎️性(xing)仍舊不很(hěn)清楚，它與(yu)流體物性(xing)及流動特(te)性🌐有複雜(za)的關系。比(bǐ)如當流場(chang)有旋渦🐪和(he)非對稱速(su)度分布時(shí)水動力學(xué)特性就非(fēi)常複雜🛀🏻。不(bú)能用理論(lun)🌈式推導儀(yí)表系數，儀(yi)表系數仍(reng)需由實🤩流(liú)校驗确定(dìng)。但是理論(lun)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(jí)現場使用(yong)條件變化(hua)時儀表系(xi)數變化規(gui)律的預測(ce)和估算。
三(san)、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(gāo)精度型可(ke)達±0.2%R；
2. 重複性(xing)好，短期重(zhong)複性可達(da)0.05%~0.2%,正是(shì)由于具有(you)良好的重(zhong)複性，如經(jing)常校準或(huò)在線校準(zhǔn)可得到*的(de)精度，在貿(mào)易結算中(zhōng)是優先選(xuǎn)用的流量(liàng)♈計；
3. 輸(shū)出脈沖頻(pin)率信号，适(shì)于總量計(ji)量及與計(jì)算機連😄接(jie)，無零點漂(piāo)移，抗幹擾(rǎo)能力強；
4. 可獲得(dé)很高的頻(pín)率信号（3~4kHz），信号分(fèn)辨力強；
5. 範圍度(du)寬，中大口(kǒu)徑可達1:20，小口徑(jing)爲1:10；
6. 結構緊(jǐn)湊輕巧，安(an)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(bu)必開孔，易(yì)制成高壓(yā)型儀表；
8. 型傳感(gǎn)器類型多(duō)，可根據用(yòng)戶特殊需(xu)要設計爲(wei)各類型傳(chuan)🌍感器，例如(rú)低溫型、雙(shuang)向型、井下(xià)型、混砂型(xíng)等；
9. 可(kě)制成插入(rù)型，适用于(yu)大口徑測(ce)量，壓力損(sun)失小，價格(gé)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
儀表口徑(jìng)及連接方(fang)式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺(luo)紋連接 （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法(fǎ)蘭連接 |
精度等(děng)級 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制(zhi)） |
量程(chéng)比 | 1:10；1:15；1:20 |
儀表材(cái)質 | 304不鏽鋼(gang)、316（L）不鏽鋼等(děng) |
被測(cè)介質溫度(dù)（℃） | -20～＋120℃ |
環境(jìng)條件 | 溫度－10～+55℃，相對濕度(du)5％～90％，大氣壓力(li)86～106Kpa |
輸出信号(hào) | 傳感(gǎn)器：脈沖頻(pin)率信号，低(dī)電平≤0.8V 高電(diàn)平≥8V 變送器(qi)：兩線制4 ~ 20mADC電(dian)流信号 |
供電電(dian)源 | 傳(chuan)感器：+12VDC 、+24VDC（可選(xuǎn)） 變送(song)器：+24VDC 現場顯(xian)示型：儀表(biao)自帶3.2V锂電(dian)池 |
信(xin)号傳輸線(xiàn) | STVPV3×0.3（三線制），2×0.3（二(èr)線制） |
傳輸距離(lí) | ≤1000m |
信号(hao)線接口 | 基本型(xíng)：豪斯曼接(jiē)頭，防爆型(xing)：内螺紋M20×1.5 |
防(fang)爆等級 | 基本型(xing)：非防爆産(chan)品，防爆型(xing)：ExdIIBT6 |
防護等級(jí) | IP65 |
2.測量範圍(wéi)及工作壓(yā)力表2
儀表口徑(jìng) （mm） | 正常流量(liàng)範圍（m3/h） | 擴展流量(liang)範圍（m3/h） | 常規耐受(shòu)壓力 （MPa） | 特制(zhì)耐壓等級(ji)（MPa） （法蘭(lan)連接方式(shì)） |
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(lan)） | 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(lan)） | 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(yi)表分類
1．按儀表(biao)功能分類(lei)，LWGY系列渦輪(lún)流量計可(kě)分爲2大類(lei)，即：
l 渦(wō)輪流量傳(chuán)感器/變送器
l 智能一(yī)體化渦輪(lun)流量計
2．功能說(shuo)明
l 渦(wo)輪流量傳(chuán)感器/變送器
該(gāi)類渦輪流(liu)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(chu)。流量信号(hào)可分爲脈(mo)沖信号或(huo)電流信号(hao)（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低廉(lián)，集成度高(gao)，體積小巧(qiǎo)，特别适用(yòng)于與二次(cì)顯示儀、PLC、DCS等(děng)計算機控(kòng)制系統配(pèi)合使用。
按(àn)照不同的(de)輸出信号(hao)，該類産品(pin)可分爲LWGY-□N型和□A型
LWGY-□N型傳感器(qi)：12～24VDC供電，三線(xian)制脈沖輸(shu)出，高電平(píng)≥8V，低電(dian)平≤0.8V；信(xin)号傳輸距(jù)離≤1000米；
儀表(biao)選型表3
型 号 | 說 明 |
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ |
公 稱 通(tong) 徑 | 4 | | | | | | | 4mm，标(biāo)準量程0.04～0.25m3/h，寬(kuān)量程爲0.04～0.4m3/h |
6 | 6mm，标(biao)準量程0.1～0.6m3/h， 寬(kuan)量程爲0.06～0.6m3/h |
10 | 10mm，标(biāo)準量程0.2～1.2m3/h，寬(kuān)量程爲0.15～1.5m3/h |
15 | 15mm，标(biāo)準量程0.6～6m3/h寬(kuān)量程爲0.4～8m3/h |
20 | 20mm，标(biao)準量程0.8～8m3/h，寬(kuan)量程爲0.4～8m3/h |
25 | 25mm，标(biāo)準量程1～10m3/h，寬(kuān)量程爲0.5～10m3/h |
32 | 32mm，标(biāo)準量程1.5～15m3/h，寬(kuan)量程爲0.8～15m3/h |
40 | 40mm，标(biāo)準量程2～20m3/h，寬(kuan)量程爲1～20m3/h |
50 | 50mm，标(biao)準量程4～40m3/h，寬(kuān)量程爲2～40m3/h |
65 | 65mm，标(biāo)準量程7～70m3/h，寬(kuān)量程爲4～70m3/h |
80 | 80mm，标(biāo)準量程10～100m3/h，寬(kuān)量程爲5～100m3/h |
100 | 100mm，标(biao)準量程20～200m33/h |
125 | 125mm，标(biāo)準量程25～250m3/h，寬(kuan)量程爲13～250m3/h |
150 | 150mm，标(biao)準量程30～300m3/h，寬(kuān)量程爲15～300m3/h |
200 | 200mm，标(biao)準量程80～800m3/h，寬(kuān)量程爲40～800m3/h |
類 型 | N | 基(jī)本型，+12V供電(diàn)，脈沖輸出(chū)，高電平≥8V低(di)電平≤0.8V |
A |
|
B | 電池(chí)供電現場(chǎng)顯示型 |
C | 現(xian)場顯示/4～20mA 兩(liǎng)線制電流(liú)輸出 |
C1 | 現場(chang)顯示/RS485通訊(xùn)協議 |
C2 | 現場(chǎng)顯示/HART通訊(xun)協議 |
精度等級(jí) | 05 | 精度0.5級 |
10 | 精(jīng)度1.0級 |
渦 輪 類 型 | W | 寬量(liàng)程渦輪 |
S | 标(biao)準渦輪 |
材 質 | S | 304不(bú)鏽鋼 |
L | 316（L）不鏽(xiu)鋼 |
防(fáng) 爆 | | 無(wu)标記，爲非(fei)防爆型 |
E | 防(fang)爆型 （ExmⅡCT6或 ExdⅡBT6） |
壓力等(děng)級 | N | 常規 （參(can)照表2） |
H(x) | 高壓(yā) （參照表2） |
