渦輪流(liú)量計dn20（以下簡稱(cheng)TUF）是葉(yè)輪式流量(liang)（流速）計的(de)主要品種(zhong)，葉輪式流(liú)量計還有(yǒu)風速計、水(shuǐ)表等。TUF由傳感器(qi)和轉換顯(xian)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(dǎo)出流量或(huò)總量。轉子(zi)⛷️的轉速（或(huo)轉數）可用(yòng)機械、磁感(gan)應、光電方(fāng)式檢出并(bìng)由讀出裝(zhuang)置進行顯(xiǎn)✨示和傳送(song)記錄。據稱(cheng)♉美國早在(zai)1886年即(ji)發布過第(dì)一個TUF專li，1914年(nian)的專li認爲(wèi)TUF的流(liú)量與頻率(lü)有關。美國(guo)的第一台(tái)TUF是在(zai)1938年開(kai)發的，它用(yong)于飛機上(shàng)燃油的流(liu)量測量，隻(zhi)是直至二(èr)戰後因噴(pen)氣發動機(ji)和液體噴(pen)氣燃料急(jí)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(ye)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(guǎng)泛應用。
渦(wo)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(jia)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(jian)少、重☁️量輕(qīng)、維修方便(bian)、流通能力(lì)大和可适(shì)應高參數(shù)等，是💚其他(ta)兩類流量(liang)計是難以(yǐ)達到的。
LWGY系(xì)列渦輪流(liú)量計是吸(xī)取了國内(nèi)外流量儀(yí)表先進技(ji)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(yīng)靈敏，安裝(zhuang)維護使用(yòng)方便等特(tè)點的新一(yi)代渦輪流(liú)量計，廣泛(fan)用于測量(liàng)封閉管道(dào)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(yòng)，且無纖維(wei)、顆粒等雜(za)質，工作溫(wen)度下運動(dòng)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(jìn)行實液标(biāo)定後使用(yòng)。若與具👈有(yǒu)特殊功能(neng)❓的顯示儀(yi)表配套，還(hai)可以進行(hang)定量控♋制(zhi)、超量報警(jing)等，是流量(liang)計💛量和節(jie)能的理想(xiang)儀表。
二、液體渦(wo)輪流量計(jì)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(tú)，由圖可見(jian)，當被測流(liú)體流😘過傳(chuan)感器時，在(zài)流體作用(yòng)下，葉輪受(shou)力旋轉，其(qi)轉速與管(guǎn)道平均流(liu)👅速成正比(bǐ)，葉輪的轉(zhuǎn)動周期地(dì)改變磁電(dian)轉換器的(de)磁阻值。檢(jiǎn)測線圈中(zhōng)的磁🔞通随(suí)之發生周(zhou)期性變化(huà)，産生周期(qī)性的感應(ying)電勢❌，即電(dian)脈沖信号(hào)，經放大器(qi)放大後，送(sòng)至顯示儀(yi)表顯🎯示。
渦輪流(liú)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(shi)用流量方(fāng)程
qv=f/K 公(gōng)式1
qm=qvρ 公(gong)式2
式(shì)中 qv, qm ……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(xin)号的頻率(lü)，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(huò)管道雷諾(nuò)數）的關系(xi)曲線如圖(tu)2所示(shì)。由圖可見(jian)，儀表系數(shu)可分爲二(èr)段，即線性(xing)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(yu)傳感㊙️器結(jié)構尺寸及(ji)流體粘性(xing)有關。在非(fei)線性段，特(tè)性受軸承(cheng)摩擦力，流(liu)體粘性阻(zǔ)力🈲影響較(jiao)大。當流量(liàng)低于傳感(gan)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(fang)關系。當流(liú)量超🔆過流(liu)量上*要注(zhù)意防止空(kong)穴現象。結(jie)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(chà)水平方面(mian)有所不同(tong)。
圖2 渦輪流(liú)量計特性(xìng)曲線
傳感器的(de)儀表系數(shù)由流量校(xiao)驗裝置校(xiao)驗得出，它(tā)📧*不問傳感(gan)器内部流(liu)體機理，把(ba)傳感器作(zuò)爲一個黑(hei)匣子，根據(jù)輸入😍（流量(liang)）和輸出（頻(pín)率脈沖信(xin)号）确定其(qi)轉換系數(shu)，它便于實(shí)際應用。但(dàn)要注意，此(ci)轉換系數(shù)（儀表系數(shù)⛷️）是有條件(jiàn)的，其校驗(yan)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(qing)🆚況視傳感(gan)器❌類型，管(guǎn)道安裝條(tiao)件和流體(ti)物性參數(shu)的情況而(ér)定。
（2） 理(lǐ)論流量方(fang)程
根(gēn)據動量矩(ju)定理可以(yǐ)列出葉輪(lun)的運動方(fang)程
公(gōng)式3
式(shì)中 J： 葉輪的(de)慣性矩；
dw/dt： 葉(ye)輪的旋轉(zhuǎn)加速度；
M1： 流(liú)體的驅動(dong)力拒；
M2： 粘性阻力(lì)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(zhuǎn)時， 0，則(ze)M1=M2+M3+M4。經理論分(fen)析與實驗(yàn)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(děng)），葉輪結構(gòu)參數（葉片(pian)傾角、葉輪(lun)⚽直㊙️徑、
流道(dao)截面積等(děng)）有關的系(xì)數；
B： 與葉片(pian)頂隙，流體(tǐ)流速分布(bu)有關的系(xi)數；
C： 與摩擦(ca)力矩有關(guan)的系數。
國(guo)内外學者(zhe)提出許多(duō)理論流量(liang)方程，它們(men)适用于🙇🏻各(ge)種傳⛷️感器(qi)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(hěn)清楚，它與(yǔ)流體物性(xing)及流動特(te)性有複雜(zá)的關系。比(bǐ)如當流場(chang)有旋渦和(hé)非對稱速(sù)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(yí)表系數，儀(yi)表系數仍(reng)需由實流(liu)校驗确定(ding)。但是理論(lun)流量方程(cheng)有巨大的(de)實用意⛷️義(yi)，它可用于(yu)指導傳感(gan)器結構參(cān)數設計及(jí)現場使用(yong)條件變化(hua)時儀表系(xi)數變化規(guī)律的⛹🏻♀️預♻️測(ce)和估算。
三(san)、液體渦輪(lun)流量計傳(chuán)感器産品(pin)特點
1. 高精度，一(yi)般可達±1%R、±0.5%R，高(gao)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(shi)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(zhong)是優先選(xuǎn)用的流量(liàng)計；
3. 輸(shu)出脈沖頻(pin)率信号，适(shi)于總量計(ji)量及與計(jì)算機連接(jiē)，無零點漂(piāo)移，抗幹擾(rao)能力強；
4. 可獲得(dé)很高的頻(pin)率信号（3~4kHz），信号分(fen)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(jin)湊輕巧，安(an)裝維護方(fang)便，流通能(néng)力大；
7. 适用高壓(yā)測量，儀表(biǎo)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(xu)要設計爲(wèi)各類🍓型🎯傳(chuan)感器，例如(ru)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(yú)大口徑測(cè)量，壓力損(sǔn)失小，價格(gé)低，可不💚斷(duan)流取出，安(an)裝維護方(fāng)便。
四、基本(ben)參數與技(ji)術性能
1.技術性(xìng)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(luó)紋連接 （15、20、25、32、40）50、65、80、100、125、150、200采用法(fa)蘭連接 |
精度等(deng)級 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制(zhì)） |
量程(cheng)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(jing)條件 | 溫度－10～+55℃，相對濕度(dù)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(di)電平≤0.8V 高電(dian)平≥8V 變送器(qi)：兩線制4 ~ 20mADC電(dian)流信号 |
供電電(diàn)源 | 傳(chuán)感器：+12VDC 、+24VDC（可選(xuǎn)） 變送(sòng)器：+24VDC 現場顯(xian)示型：儀表(biao)自帶3.2V锂電(dian)池 |
信(xìn)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(jie)頭，防爆型(xing)：内螺紋M20×1.5 |
防(fang)爆等級 | 基本型(xíng)：非防爆産(chǎn)品，防爆型(xing)：ExdIIBT6 |
防護等級(ji) | 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(shou)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(yi)表分類
1．按儀表(biao)功能分類(lèi)，LWGY系列渦輪(lún)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(yi)體化渦輪(lún)流量計
2．功能說(shuo)明
l 渦(wō)輪流量傳(chuan)感器/變送器
該(gāi)類渦輪流(liu)量産品本(ben)身不具備(bèi)現場顯示(shì)功能，僅⁉️将(jiāng)流量信号(hao)🌍遠傳輸出(chū)。流量信号(hao)可分爲脈(mò)沖信号或(huo)電流信号(hào)（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低廉(lian)，集成度高(gāo)，體積小巧(qiǎo)，特别适用(yòng)于與二次(ci)🌈顯🌐示儀、PLC、DCS等(děng)計算機控(kòng)制系統配(pei)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(qì)：12～24VDC供電，三線(xian)制脈沖輸(shū)出，高電平(píng)≥8V，低電(diàn)平≤0.8V；信(xìn)号傳輸距(jù)離≤1000米；
儀表(biǎo)選型表3
型 号 | 說 明 |
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ |
公 稱 通(tong) 徑 | 4 | | | | | | | 4mm，标(biao)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(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(biāo)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(biao)準量程2～20m3/h，寬(kuān)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(kuan)量程爲4～70m3/h |
80 | 80mm，标(biao)準量程10～100m3/h，寬(kuan)量程爲5～100m3/h |
100 | 100mm，标(biāo)準量程20～200m33/h |
125 | 125mm，标(biao)準量程25～250m3/h，寬(kuān)量程爲13～250m3/h |
150 | 150mm，标(biao)準量程30～300m3/h，寬(kuan)量程爲15～300m3/h |
200 | 200mm，标(biāo)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(chǎng)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(xùn)協議 |
C2 | 現場(chang)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(fang) 爆 | | 無(wu)标記，爲非(fei)防爆型 |
E | 防(fáng)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） |
