渦(wo)輪流量計dn20（以下簡稱TUF）是葉輪式流量(liàng)（流速）計的主要(yao)品種，葉輪式流(liú)量計還有風速(su)計、水表等。TUF由傳感器和轉(zhuan)換顯示儀組成(cheng)，傳感器采用多(duō)葉片的轉子感(gan)受😘流體的平均(jun)流速，從而推導(dǎo)出流量或總量(liang)。轉子🌐的轉速（或(huò)轉數）可用機械(xiè)、磁感應、光電方(fāng)式檢出并由讀(du)出裝置🐉進行顯(xiǎn)示和傳送記錄(lù)。據稱美國早在(zài)1886年即發布(bu)過第一個TUF專li，1914年的專(zhuān)li認爲TUF的流(liu)量與頻率有關(guān)。美國的第一台(tái)TUF是在1938年開發的，它用(yong)于飛機上燃油(you)的流量測量，隻(zhi)是直至二戰🔞後(hou)因噴氣發動機(ji)和液體噴氣燃(rán)料急需一種高(gāo)精度、快速響應(yīng)的流量計才使(shǐ)它獲得真正的(de)工業應用。如今(jin)，它已在石油、化(huà)🈲工、科研、國防、計(jì)量各⭐部門中獲(huò)得廣泛應用。
渦(wo)輪流量計dn20中TUF、容積式(shì)流量計和科氏(shi)質量流量計是(shi)三類重複性、精(jīng)💘度佳的✉️産品，而(er)TUF又具有自(zì)己的特點，如結(jié)構簡單、加工零(líng)部件少、重量輕(qīng)✏️、維修🔴方便、流通(tong)能力大和可适(shi)應高參數等，是(shi)其他兩類流量(liang)計是⛹🏻♀️難以達到(dao)的。
LWGY系(xi)列渦輪流量計(ji)是吸取了國内(nèi)外流量儀表先(xian)進技🛀🏻術經過優(yōu)✏️化設計，具有結(jié)構簡單、輕巧、精(jīng)度高、複❓現性⛹🏻♀️好(hao)、反應靈敏，安裝(zhuang)維護使用方便(bian)等特點的新一(yī)代渦輪流量計(ji)，廣泛用于測量(liang)封閉管道中與(yǔ)不🈲鏽鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質合金不起(qǐ)腐蝕作用，且無(wu)纖維、顆粒等雜(za)質，工🌈作❓溫度下(xià)✌️運動粘度小于(yu)5×10-6m2/s的液體，對(dui)于運動粘度大(da)于5×10-6m2/s的液體(tǐ)，可對流量計進(jìn)行實液标定後(hòu)使用。若與具有(yǒu)🈲特殊功能的顯(xian)示儀表配套，還(hai)可以進行定量(liang)控制、超👉量報警(jǐng)等，是流量計量(liang)和節能的理想(xiǎng)儀表。
二、液體渦(wō)輪流量計傳感(gan)器工作原(yuan)理
圖1所示爲渦輪流(liu)量傳感器結構(gòu)簡圖，由圖可見(jian)，當被測流體流(liú)過傳感器時，在(zài)流體作用下，葉(ye)輪受力旋轉，其(qí)轉速與管☀️道平(ping)均流速成正比(bi)，葉輪的轉動周(zhou)期地改變磁電(dian)轉換器的磁阻(zǔ)值。檢測🐆線圈中(zhōng)的磁通随之發(fa)生周期性變化(hua)，産生周期性的(de)感應電勢，即電(dian)脈沖信号，經放(fang)大器放大後，送(sòng)至🛀顯示儀表顯(xiǎn)示。
渦輪流(liú)量計的流量方(fang)程可分爲兩種(zhong)：實用流量方程(chéng)和理論流量方(fāng)程。
（1） 實用流量方(fāng)程
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式(shi)中 qv, qm ……分别爲(wei)體積流量，m3/s，質量流量，kg/s;
f ……流量計輸出信(xin)号的頻率，Hz;
K ……流量計的儀表(biao)系數，P/m3。
流量計的系數(shu)與流量（或管道(dào)雷諾數）的關系(xì)曲線🔞如圖2所示。由圖可見(jiàn)，儀表系數可分(fèn)爲二段，即線性(xing)段和😘非線㊙️性段(duàn)。線性段約爲其(qi)工作段的三分(fen)之二，其特性與(yu)傳感器結構尺(chǐ)寸及流體粘性(xìng)有關。在非線性(xìng)段，特性受軸承(chéng)摩擦力，流體粘(zhān)⭐性阻力影響較(jiào)大。當流量低于(yú)傳感器流量下(xia)*，儀表系數随着(zhe)流量迅速變化(hua)。壓力損失與流(liu)量近似爲平方(fāng)關❄️系。當流量超(chao)🤩過流量上*要注(zhu)意防止空穴現(xian)象。結構相似的(de)TUF特性曲線(xiàn)的形狀是相似(sì)的，它僅在系統(tong)誤差水平方面(miàn)有所不同。
圖2 渦輪流(liú)量計特性曲線(xian)
傳感器的(de)儀表系數由流(liu)量校驗裝置校(xiào)驗得出，它*不問(wen)傳感器内部流(liu)體機理，把傳感(gan)器作爲一個黑(hēi)匣子🐉，根據輸入(rù)（流量）和輸出（頻(pín)率脈沖信号）确(què)定其轉換系數(shu)，它便于實際應(yīng)用。但要注意，此(cǐ)轉換系數（儀表(biao)系數）是有條件(jiàn)的，其校驗條件(jiàn)是參考條件，如(rú)果使用時偏離(li)此條件系數将(jiāng)發生變化，變化(huà)的情況視傳感(gǎn)器類型，管道安(an)裝條件和流體(tǐ)物性參數的情(qíng)況而🍉定。
（2） 理論流(liú)量方程
根(gen)據動量矩定理(li)可以列出葉輪(lun)的運動方程
公式3
式(shi)中 J： 葉(ye)輪的慣性矩；
dw/dt： 葉輪的(de)旋轉加速度；
M1： 流體的(de)驅動力拒；
M2： 粘性阻力(li)矩；
M3： 軸(zhóu)承摩擦阻力矩(ju)；
M4： 磁阻(zǔ)力矩。
當葉輪以恒速(sù)旋轉時， 0，則M1=M2+M3+M4。經理論分析與(yǔ)實驗驗證可得(dé)
公式(shì)4
式中 n： 葉輪(lun)轉速；
qv： 體積(jī)流量；
A： 與流(liú)體物性（密度、粘(zhān)度等），葉輪結構(gòu)參數（葉片傾角(jiao)🌐、葉輪💘直徑、
流道截面(mian)積等）有關的系(xì)數；
B： 與葉片(pian)頂隙，流體流速(sù)分布有關的系(xi)數；
C： 與摩擦(cā)力矩有關的系(xì)數。
國(guo)内外學者提出(chu)許多理論流量(liang)方程，它們适用(yòng)于各種傳感器(qì)結構及流體工(gōng)作條件。至今渦(wo)輪儀表特性的(de)水動力學特性(xing)仍📧舊不很清楚(chǔ)，它與流體物性(xing)及流動特性有(yǒu)複雜的關系。比(bǐ)如當流場有旋(xuan)渦和非對稱速(sù)度分布時水動(dong)力♉學特性就非(fēi)常複雜。不能用(yong)理論式推導儀(yí)表👉系數，儀表系(xi)數仍需由實流(liú)校驗确定🐆。但是(shi)理論流量方程(cheng)有巨大的實用(yong)意義，它可用于(yu)指導傳感器結(jie)構參數👣設計及(jí)現場使用條件(jian)變化時儀表系(xi)數變化規律的(de)預測和估算。
三、液體渦輪(lún)流量計傳感器(qì)産品(pin)特點
1. 高精度，一(yi)般可達±1%R、±0.5%R，高精度(dù)型可達±0.2%R；
2. 重複性(xìng)好，短期重複性(xing)可達0.05%~0.2%,正是由于(yu)具有良好的重(zhòng)複性，如經常校(xiào)準或在線校準(zhǔn)❄️可得到⭕*的精度(dù)，在貿易結算中(zhōng)是優先選用的(de)流量🆚計；
3. 輸出脈(mò)沖頻率信号，适(shì)于總量計量及(jí)與計算機連接(jie)，無零點🌈漂🛀移，抗(kang)幹擾能力強；
4. 可(ke)獲得很高的頻(pín)率信号（3~4kHz），信号分(fèn)辨力強；
5. 範圍度(du)寬，中大口徑可(kě)達1:20，小口徑爲1:10；
6. 結(jie)構緊湊輕巧，安(ān)裝維護方便，流(liu)通能力大；
7. 适用(yòng)高壓測量，儀表(biao)表體上不必開(kai)孔，易制成高壓(yā)型🏃儀表；
8. 型傳感(gǎn)器類型多，可根(gen)據用戶特殊需(xū)要設計爲各類(lei)型傳感器，例如(rú)低溫型、雙向型(xíng)、井下型、混砂型(xíng)等；
9. 可制成插入(rù)型，适用于大口(kǒu)徑測量，壓力損(sun)失小，價格低，可(kě)不🔅斷⁉️流取出，安(an)裝維護方便。
四、基本(běn)參數與技術性(xìng)能
1.技術性(xing)能表1
儀表(biao)口徑及連接方(fāng)式 | 4、6、10、15、20、25、32、40采用螺(luó)紋連接 （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采(cai)用法蘭連接 |
精度等級 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需(xū)特制） |
量程(chéng)比 | 1:10；1:15；1:20 |
儀表材質 | 304不鏽鋼(gang)、316（L）不鏽鋼等(děng) |
被測介質(zhi)溫度（℃） | -20～＋120℃ |
環境(jing)條件 | 溫度(dù)－10～+55℃，相對(dui)濕度5％～90％，大氣(qi)壓力86～106Kpa |
輸出(chu)信号 | 傳感(gǎn)器：脈沖頻率信(xin)号，低電平≤0.8V 高電平≥8V 變送器(qì)：兩線制4 ~ 20mADC電流信号 |
供電電源 | 傳感器：+12VDC 、+24VDC（可選） 變送(sòng)器：+24VDC 現(xiàn)場顯示型：儀表(biǎo)自帶3.2V锂電池 |
信(xin)号傳輸線 | STVPV3×0.3（三線制），2×0.3（二線制(zhi)） |
傳輸距離(lí) | ≤1000m |
信号線接口 | 基本型：豪斯(si)曼接頭，防爆型(xíng)：内螺紋M20×1.5 |
防爆等級 | 基本型：非防(fang)爆産品，防爆型(xíng)：ExdIIBT6 |
防護(hu)等級 | IP65 |
2.測量範圍及工(gōng)作壓力表2
儀表口徑 （mm） | 正常流量範圍(wéi)（m3/h） | 擴展(zhǎn)流量範圍（m3/h） | 常規耐受(shòu)壓力 （MPa） | 特制(zhì)耐壓等級（MPa） （法蘭(lan)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、儀表分類
1．按儀表功能(neng)分類，LWGY系列渦輪(lun)流量計可分爲(wei)2大類，即：
l 渦(wō)輪流量傳感器(qi)/變送器
l 智(zhì)能一體化渦輪(lún)流量計
2．功(gong)能說明
l 渦(wo)輪流量傳感器(qì)/變送器
該類渦輪流(liú)量産品本身不(bu)具備現場顯示(shì)功能，僅🛀将流量(liang)信号遠傳輸出(chū)。流量信号可分(fen)爲脈沖信号或(huo)電流信号（4-20mA）；儀表(biao)價格低廉，集成(cheng)度高，體積小巧(qiao)，特别适用于與(yǔ)二次顯示😘儀、PLC、DCS等(děng)計算機控制系(xi)統配合使用。
按照不(bu)同的輸出信号(hào)，該類産品可分(fèn)爲LWGY-□N型(xing)和□A型(xíng)
LWGY-□N型傳感器(qì)：12～24VDC供電，三線制脈(mo)沖輸出，高電平(píng)≥8V，低電平≤0.8V；信号傳(chuán)輸距離≤1000米；
儀表選型(xíng)表3
