渦輪流(liu)量計dn20（以下簡稱(chēng)TUF）是葉(ye)輪式流量(liang)（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(xian)示儀組成(chéng)，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(huo)總量。轉子(zǐ)的轉速（或(huò)轉數📱）可用(yong)機械、磁感(gan)應、光電方(fang)式檢出并(bing)由讀出裝(zhuāng)置進行顯(xiǎn)📧示和傳🥰送(sòng)記錄。據稱(cheng)美國早在(zài)1886年即(jí)發布過第(dì)一個TUF專li，1914年(nian)的專li認爲(wèi)TUF的流(liu)量與頻率(lǜ)有關。美國(guó)的第一台(tái)TUF是在(zai)1938年開(kāi)發的，它用(yòng)于飛機上(shang)燃油的流(liu)量測量，隻(zhi)是直至二(èr)戰後因噴(pēn)氣發動機(jī)和液體噴(pēn)氣燃料急(jí)需一🤞種高(gāo)精度、快速(sù)💃🏻響應的流(liú)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(jì)量各部門(mén)中獲得廣(guang)泛應用。
渦(wō)輪流量計(ji)dn20中TUF、容積式(shì)流量計和(he)科氏質量(liang)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(jiā)工零部件(jiàn)少、重量輕(qing)、維修方便(bian)、流通能力(li)大和可适(shi)應高參數(shù)等，是其他(ta)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(yi)表先進👅技(jì)術經過優(yōu)化設計，具(ju)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(yi)代渦輪流(liú)量計，廣泛(fan)用于測量(liang)封閉🔞管道(dao)中與不❤️鏽(xiù)鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉(yu)Al2O3、硬質(zhì)合金不起(qi)腐蝕作用(yòng)，且無纖維(wei)、顆粒等雜(zá)質，工作溫(wen)❄️度下運動(dong)粘度小于(yú)5×10-6m2/s的液(yè)體，對于運(yùn)動粘度大(da)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(yòng)。若與具♈有(you)特殊功能(neng)的顯示儀(yí)表配套，還(hái)可以進行(háng)定量控制(zhì)、超量報警(jing)等，是流🏃♂️量(liàng)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(tu)1所示(shì)爲渦輪流(liú)量傳感器(qì)結構簡圖(tu)，由圖可見(jiàn)，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(guǎn)🔅道平均流(liu)速成正比(bi)，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(hua)，産生周期(qi)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(liu)量方程可(kě)分爲兩種(zhong)：實用流量(liàng)方程和👨❤️👨理(li)論流量方(fang)程。
（1） 實(shí)用流量方(fang)程
qv=f/K 公(gong)式1
qm=qvρ 公(gōng)式2
式(shi)中 qv, qm ……分(fen)别爲體積(jī)流量，m3/s，質量流量(liàng)，kg/s;
f ……流量(liàng)計輸出信(xìn)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(shu)與流量（或(huò)管道雷諾(nuò)數）的關系(xi)曲線如圖(tú)2所示(shì)。由圖可見(jiàn)，儀表系數(shù)可分爲二(er)段，即線性(xing)段和非👄線(xian)♋性段。線性(xing)段約爲其(qí)工作段的(de)三分之二(èr)，其特🔞性與(yǔ)傳感器結(jie)構尺寸及(jí)流體粘性(xìng)有關。在非(fei)線性段，特(te)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(xia)*，儀表系數(shù)随着流量(liang)迅速變化(huà)。壓力損✊失(shī)與流量近(jìn)似爲平方(fang)關系。當流(liu)量超🆚過流(liu)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(xíng)狀是相似(sì)的，它僅在(zài)系統誤差(chà)水平🏃🏻方面(miàn)💞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(shu)由流量校(xiao)驗裝置校(xiào)驗得出，它(ta)*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(shu)，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(yan)條件是參(cān)考條件，如(ru)🏃🏻♂️果使用時(shi)偏離此條(tiáo)件系數将(jiang)發生變化(huà)，變化的情(qing)況視傳感(gǎn)器類🏃♂️型，管(guan)道安裝條(tiao)件和流體(ti)物性參數(shu)的情況而(er)定。
（2） 理(lǐ)論流量方(fāng)程
根(gēn)據動量矩(ju)定理可以(yi)列出葉輪(lun)的運動方(fāng)程
公(gong)式3
式(shì)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(zhóu)承摩擦阻(zu)力矩；
M4： 磁阻力矩(jǔ)。
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(yàn)驗證可得(dé)
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(mì)度、粘度等(děng)），葉輪結構(gòu)參數（葉片(pian)傾角、葉輪(lún)直徑、
流道(dào)截面積等(deng)）有關的系(xì)數；
B： 與葉片(pian)頂隙，流體(ti)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(zhě)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(tiao)件。至今渦(wō)輪儀表特(tè)性的水動(dòng)力學特性(xing)仍舊不很(hěn)清楚，它與(yǔ)流體物性(xìng)及流動特(tè)性有複雜(za)的關系。比(bi)如當流場(chang)有旋渦和(he)非對稱速(sù)度分布時(shi)水動力學(xue)特性就非(fei)常複雜。不(bú)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(lun)流量方✉️程(cheng)有巨大的(de)實用意義(yì)，它可用于(yu)指導傳感(gan)器結構參(cān)數設計及(ji)現場使用(yòng)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(chuan)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(xìng)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(jīng)常校準或(huo)在線校🌈準(zhǔn)可得到*的(de)精度，在貿(mao)易結算中(zhong)是優先選(xuan)用的流量(liang)計；
3. 輸(shū)出脈沖頻(pín)率信号，适(shì)于總量計(jì)量及與計(ji)算機連接(jiē)，無零點❗漂(piāo)移，抗幹擾(rao)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(dù)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(ān)裝維護方(fāng)便，流通能(neng)力大；
7. 适用高壓(yā)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(duo)，可根據用(yòng)戶特殊需(xu)要設計爲(wèi)各類型♋傳(chuan)⛱️感器，例如(ru)低溫型、雙(shuāng)向型、井下(xia)型、混砂型(xing)等；
9. 可(ke)制成插入(ru)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(běn)參數與技(jì)術性能
1.技術性(xìng)能表1
儀表口徑(jing)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(fa)蘭連接 |
精度等(deng)級 | ±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制(zhi)） |
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(ce)介質溫度(du)（℃） | -20～＋120℃ |
環境(jìng)條件 | 溫度－10～+55℃，相對濕度(du)5％～90％，大氣壓力(lì)86～106Kpa |
輸出信号(hao) | 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(qì)：兩線制4 ~ 20mADC電(diàn)流信号 |
供電電(dian)源 | 傳(chuán)感器：+12VDC 、+24VDC（可選(xuan)） 變送(song)器：+24VDC 現場顯(xiǎn)示型：儀表(biao)自帶3.2V锂電(diàn)池 |
信(xin)号傳輸線(xian) | 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(chǎn)品，防爆型(xíng)：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(liàng)範圍（m3/h） | 常規耐受(shòu)壓力 （MPa） | 特制(zhi)耐壓等級(ji)（MPa） （法蘭(lán)連接方式(shi)） |
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(lèi)，LWGY系列渦輪(lun)流量計可(kě)分爲2大類(lei)，即：
l 渦(wo)輪流量傳(chuán)感器/變送器
l 智能一(yī)體化渦輪(lún)流量計
2．功能說(shuō)明
l 渦(wo)輪流量傳(chuan)感器/變送器
該(gai)類渦輪流(liu)量産品本(běn)身不具備(bei)現場顯示(shi)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(hào)（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低廉(lian)，集成度高(gao)，體積小巧(qiǎo)，特别适用(yong)于與二次(ci)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(hào)，該類産品(pin)可分爲LWGY-□N型和LWGY-□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(xin)号傳輸距(ju)離≤1000米；
儀表(biao)選型表3
型 号 | 說 明 |
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ |
公 稱 通(tōng) 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(kuān)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(biāo)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(biāo)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(biao)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(kuān)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(ji)本型，+12V供電(diàn)，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(xiàn)場顯示/4～20mA 兩(liǎng)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(jí) | 05 | 精度0.5級 |
10 | 精(jīng)度1.0級 |
渦 輪 類 型 | W | 寬量(liang)程渦輪 |
S | 标(biao)準渦輪 |
材 質 | S | 304不(bu)鏽鋼 |
L | 316（L）不鏽(xiu)鋼 |
防(fang) 爆 | | 無(wu)标記，爲非(fei)防爆型 |
E | 防(fang)爆型 （ExmⅡCT6或 ExdⅡBT6） |
壓力等(deng)級 | N | 常規 （參(cān)照表2） |
H(x) | 高壓(ya) （參照表2） |
