渦輪流(liu)量計dn20（以下簡稱(chēng)TUF）是葉(yè)輪式流量(liang)（流速）計的(de)主要品種(zhong)，葉輪式流(liu)量計還📱有(yǒu)風速計⭐、水(shui)表等。TUF由傳感器(qi)和轉換顯(xiǎn)示儀組成(cheng)，傳感器采(cai)用多葉片(piàn)的轉子感(gan)🙇♀️受流體的(de)平均流速(su)，從而推導(dao)出流量或(huò)總量。轉子(zǐ)的轉速（或(huo)轉數🛀）可用(yòng)機械、磁感(gǎn)應、光電方(fāng)式檢出并(bing)由讀出裝(zhuang)置♉進行顯(xian)示和傳☔送(song)記錄。據稱(cheng)美國早在(zai)1886年即(jí)發布過第(dì)一個TUF專li，1914年(nian)的專li認爲(wei)TUF的流(liú)量與頻率(lǜ)有關。美國(guo)的第一台(tái)TUF是在(zai)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(jī)和液體噴(pen)氣燃料急(ji)需一種高(gāo)精度、快速(sù)響應🔞的流(liu)量計才使(shi)它獲得真(zhen)正的🐅工業(ye)應用。如今(jīn)🚶，它已在石(shí)油、化工、科(kē)研✌️、國防、計(ji)量各部門(mén)中獲得廣(guang)泛應用。
渦(wō)輪流量計(jì)dn20中TUF、容積式(shi)流量計和(hé)科氏質量(liang)流量計是(shì)三類重複(fú)性、精度佳(jiā)的産品，而(ér)TUF又具(jù)有自己的(de)特點，如結(jie)構簡單、加(jia)工零部件(jiàn)少、重量輕(qing)🌈、維修方便(biàn)、流通能力(lì)大和可适(shi)應高參數(shù)等，是其他(ta)兩類流量(liàng)計是難以(yǐ)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(yōu)🥰化設計，具(jù)有結構簡(jiǎn)單、輕巧、精(jīng)度高、複❌現(xiàn)性好、反應(ying)靈敏，安裝(zhuāng)維護使用(yong)方便等特(te)點的新一(yī)代渦⭐輪流(liú)量計，廣泛(fàn)用于測量(liang)封閉🚶♀️管道(dào)中與不鏽(xiu)鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉(yù)Al2O3、硬質(zhì)合金不起(qǐ)腐蝕作用(yòng)，且無纖維(wei)、顆粒等雜(za)質，工作溫(wēn)度下運動(dòng)粘度小于(yu)5×10-6m2/s的液(yè)體，對于運(yùn)動粘度大(dà)于5×10-6m2/s的(de)液體，可對(dui)流量計進(jìn)行實液标(biao)定後使用(yong)。若與具有(yǒu)特殊功能(néng)的顯示儀(yí)表配套，還(hái)可以進行(háng)定量控制(zhi)、超量報警(jǐng)等🌂，是流量(liàng)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(tú)1所示(shi)爲渦輪流(liu)量傳感器(qì)結構簡圖(tu)，由圖可見(jian)，當被測流(liú)體流過傳(chuán)感器時，在(zai)流體作用(yòng)下，葉輪受(shou)力旋轉，其(qí)轉速與管(guan)道平均流(liú)速成正比(bi)，葉輪的轉(zhuan)動周期地(di)改變磁電(dian)轉換器♉的(de)磁阻值。檢(jian)測線圈中(zhong)的磁☂️通随(sui)之發🔴生周(zhou)期性變化(huà)，産生❓周期(qī)性的感應(yīng)電勢，即電(diàn)脈沖信号(hao)，經放大器(qì)⛱️放大後，送(song)至顯示儀(yi)表顯示。
渦輪流(liu)量計的流(liu)量方程可(ke)分爲兩種(zhǒng)：實用流量(liàng)方程🌍和🈲理(li)論🌈流量方(fang)程。
（1） 實(shi)用流量方(fāng)程
qv=f/K 公(gōng)式1
qm=qvρ 公(gōng)式2
式(shì)中 qv, qm ……分(fèn)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(liàng)計的儀表(biao)系數，P/m3。
流量(liàng)計的系數(shu)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(er)段，即線性(xìng)段和非線(xiàn)性✨段。線❤️性(xing)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(tè)性受軸承(chéng)摩擦力，流(liú)體粘性阻(zu)力影響較(jiào)大。當流量(liang)低于傳感(gǎn)器流量下(xià)*，儀表❓系數(shu)随着流量(liang)迅速變化(hua)。壓力損失(shī)與流量近(jin)似爲平方(fāng)關系。當流(liu)量超🔞過流(liú)量上*要注(zhù)意防止空(kong)穴現象。結(jie)構相似的(de)TUF特性(xìng)曲線的形(xing)狀是相似(sì)的，它僅在(zai)系統誤差(cha)水平方❤️面(miàn)有所不⁉️同(tóng)。
圖2 渦輪流(liu)量計特性(xìng)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(ta)*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(jù)輸入🤞（流量(liàng)🧑🏾🤝🧑🏼）和輸出（頻(pin)率脈沖信(xin)号）确定其(qi)轉換系數(shù)，它便于實(shí)際應用。但(dan)👨❤️👨要注意，此(cǐ)轉換系數(shù)（儀表系數(shù)🛀🏻）是有條件(jiàn)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(hua)，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(shù)的情況而(ér)定。
（2） 理(li)論流量方(fang)程
根(gen)據動量矩(jǔ)定理可以(yǐ)列出葉輪(lun)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(dong)力拒；
M2： 粘性阻力(lì)矩；
M3： 軸(zhóu)承摩擦阻(zǔ)力矩；
M4： 磁阻力矩(ju)。
當葉輪以(yi)恒速旋轉(zhuan)時， 0，則(ze)M1=M2+M3+M4。經理論分(fen)析與實驗(yan)驗證可得(de)
公式4
式中 n： 葉輪(lun)轉速；
qv： 體積(jī)流量；
A： 與流(liu)體物性（密(mi)度、粘度等(děng)），葉輪結構(gòu)參數（葉片(pian)傾角、葉輪(lun)直徑、
流道(dào)截面積等(deng)）有關的系(xì)數；
B： 與葉片(piàn)頂隙，流體(ti)流速分布(bù)有關的系(xì)數；
C： 與摩擦(ca)力矩有關(guan)的系數。
國(guo)内外學者(zhě)提出許多(duo)理論流量(liàng)方程，它們(men)适用于各(ge)❗種傳感器(qì)結構及流(liú)體工作條(tiao)件。至今渦(wō)輪儀表特(tè)性的水動(dòng)力學特性(xìng)仍舊不很(hen)清楚，它與(yu)流體物性(xìng)及流動特(te)性有複雜(zá)♻️的關系。比(bǐ)如當🔞流場(chǎng)有旋渦和(he)非對稱速(su)度分布時(shí)水動力學(xue)特性就非(fei)常複雜🥵。不(bú)能用理論(lùn)式推導儀(yi)表系數，儀(yí)表系數仍(réng)需由實流(liú)校驗确定(dìng)。但是理論(lùn)流量方程(chéng)有巨大的(de)實😍用意義(yì)，它可用于(yú)指導傳感(gan)器結構參(cān)數設計及(ji)現場使用(yong)條件變化(huà)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(yi)般可達±1%R、±0.5%R，高(gāo)精度型可(kě)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(shi)由于具有(yǒu)良好的重(zhong)複性，如經(jing)常校準或(huò)在線校準(zhun)可得到*的(de)精度，在貿(mao)易結算中(zhong)是優先選(xuǎn)用的👨❤️👨流量(liang)計；
3. 輸(shu)出脈沖頻(pin)率信号，适(shì)于總量計(jì)量及與計(ji)算機連接(jie)，無零點漂(piāo)🐪移，抗幹擾(rǎo)能力強；
4. 可獲得(de)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(kou)徑可達1:20，小口徑(jìng)爲1:10；
6. 結構緊(jǐn)湊輕巧，安(ān)裝維護方(fāng)便，流通能(néng)力大；
7. 适用高壓(yā)測量，儀表(biao)表體上不(bú)必開孔，易(yi)制成高壓(ya)型儀表；
8. 型傳感(gan)器類型多(duō)，可根據用(yòng)戶特殊需(xū)要設計爲(wèi)各類❓型傳(chuan)⭕感器，例如(rú)低溫型、雙(shuang)向型、井下(xia)型、混砂型(xing)等；
9. 可(kě)制成插入(rù)型，适用于(yú)大口徑測(cè)量，壓力損(sǔn)失小，價格(ge)低，可不斷(duàn)🏃♂️流取出，安(an)裝維護方(fāng)便。
四、基本(ben)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(fāng)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(zhì)） |
量程(chéng)比 | 1:10；1:15；1:20 |
儀表材(cai)質 | 304不鏽鋼(gang)、316（L）不鏽鋼等(deng) |
被測(cè)介質溫度(dù)（℃） | -20～＋120℃ |
環境(jing)條件 | 溫度－10～+55℃，相對濕度(du)5％～90％，大氣壓力(lì)86～106Kpa |
輸出信号(hào) | 傳感(gan)器：脈沖頻(pín)率信号，低(dī)電平≤0.8V 高電(diàn)平≥8V 變送器(qi)：兩線制4 ~ 20mADC電(diàn)流信号 |
供電電(dian)源 | 傳(chuán)感器：+12VDC 、+24VDC（可選(xuǎn)） 變送(song)器：+24VDC 現場顯(xian)示型：儀表(biǎo)自帶3.2V锂電(diàn)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(hào)線接口 | 基本型(xíng)：豪斯曼接(jiē)頭，防爆型(xíng)：内螺紋M20×1.5 |
防(fang)爆等級 | 基本型(xíng)：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(ya)力表2
儀表口徑(jìng) （mm） | 正常流量(liang)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(jí)（MPa） （法蘭(lán)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(lán)） | 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(yí)表分類
1．按儀表(biǎo)功能分類(lei)，LWGY系列渦輪(lun)流量計可(ke)分爲2大類(lèi)，即：
l 渦(wo)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(wō)輪流量傳(chuán)感器/變送器
該(gāi)類渦輪流(liú)量産品本(běn)身不具備(bèi)現場顯示(shì)功能，僅将(jiang)流量📱信号(hào)遠傳輸出(chū)。流量信号(hào)可分爲脈(mo)沖信号或(huò)電流信号(hao)（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低廉(lian)，集成度高(gao)，體積小巧(qiǎo)，特别适用(yòng)于與二✂️次(ci)顯示儀、PLC、DCS等(deng)計算機控(kong)制系統配(pèi)合使用。
按(àn)照不同的(de)輸出信号(hào)，該類産品(pǐn)可分爲LWGY-□N型和□A型
LWGY-□N型傳感器(qì)：12～24VDC供電，三線(xiàn)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(biāo)準量程0.1～0.6m3/h， 寬(kuan)量程爲0.06～0.6m3/h |
10 | 10mm，标(biao)準量程0.2～1.2m3/h，寬(kuan)量程爲0.15～1.5m3/h |
15 | 15mm，标(biāo)準量程0.6～6m3/h寬(kuan)量程爲0.4～8m3/h |
20 | 20mm，标(biao)準量程0.8～8m3/h，寬(kuān)量程爲0.4～8m3/h |
25 | 25mm，标(biao)準量程1～10m3/h，寬(kuān)量程爲0.5～10m3/h |
32 | 32mm，标(biao)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(kuan)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(kuan)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(kuān)量程爲13～250m3/h |
150 | 150mm，标(biāo)準量程30～300m3/h，寬(kuan)量程爲15～300m3/h |
200 | 200mm，标(biao)準量程80～800m3/h，寬(kuan)量程爲40～800m3/h |
類 型 | N | 基(jī)本型，+12V供電(dian)，脈沖輸出(chu)，高電平≥8V低(di)電平≤0.8V |
A |
|
B | 電池(chi)供電現場(chang)顯示型 |
C | 現(xian)場顯示/4～20mA 兩(liang)線制電流(liu)輸出 |
C1 | 現場(chǎng)顯示/RS485通訊(xun)協議 |
C2 | 現場(chǎng)顯示/HART通訊(xun)協議 |
精度等級(ji) | 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(biāo)準渦輪 |
材 質 | S | 304不(bu)鏽鋼 |
L | 316（L）不鏽(xiù)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(cān)照表2） |
H(x) | 高壓(ya) （參照表2） |
