渦(wō)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(liu)量計還有⭕風速(sù)🌂計、水表等。TUF由傳感器和轉(zhuan)換顯示儀組成(chéng)，傳感器采用多(duo)葉片的轉子感(gǎn)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(xie)、磁感應、光電方(fāng)式檢出并由讀(du)✏️出裝置☁️進行顯(xian)示和傳送記錄(lù)。據稱美國早在(zài)1886年即發布(bù)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(guan)。美國的第一台(tái)TUF是在1938年開發的，它用(yòng)于飛機上燃油(yóu)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(ran)料急需一種高(gao)精度♊、快速響應(yīng)的流量計才使(shi)它獲得真正的(de)工業應用。如今(jīn)，它已在石油、化(hua)工、科研、國防、計(ji)量各部門中獲(huò)得廣泛應🌈用。
渦(wo)輪流量計dn20中TUF、容積式(shi)流量計和科氏(shì)質量流量計是(shì)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(jie)構簡單、加工零(ling)部件少、重量輕(qing)、維修方便、流通(tōng)能力大和可适(shì)應高參數等，是(shì)其他兩類流量(liàng)計是難以達到(dào)的。
LWGY系(xi)列渦輪流量計(jì)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(jie)構簡單、輕巧、精(jing)度高、複現性好(hǎo)、反應靈敏，安裝(zhuang)維🔞護使用方便(bian)等特點的新一(yi)代渦輪流量計(jì)，廣泛🌍用于測🈲量(liang)封閉管道中與(yu)不❌鏽鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質合金不起(qi)腐蝕作用，且無(wú)纖維、顆粒等雜(za)質，工作溫度下(xia)運動粘度小于(yu)5×10-6m2/s的液體，對(duì)于運動粘度大(da)于5×10-6m2/s的液體(ti)，可對流量計進(jìn)行實液标定後(hou)使用。若與具有(you)特殊🔱功能的顯(xian)示儀表配套，還(hái)可以進行定量(liàng)控🌈制、超量報警(jing)等🚶♀️，是流量計量(liang)和節能的理想(xiang)儀表。
二、液體渦(wō)輪流量計傳感(gǎn)器工作原(yuán)理
圖1所示爲渦輪流(liú)量傳感器結構(gou)簡圖，由圖可見(jian)，當被測流🚩體流(liu)過傳感器時，在(zài)流體作用下，葉(yè)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(diàn)轉換器的磁阻(zu)值。檢測線圈中(zhong)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(fàng)大器放大後，送(song)至顯示儀表顯(xiǎn)示。
渦輪流(liu)量計的流量方(fāng)程可分爲兩種(zhǒng)：實用流量方程(cheng)和🈲理🈲論👅流量方(fāng)程。
（1） 實用流量方(fang)程
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式(shì)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(shù)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(jian)，儀表系數可分(fen)爲二段，即線性(xìng)段和非線💋性段(duan)。線性段約爲其(qi)工作段的三分(fèn)之二，其特🍉性與(yu)傳感器結構尺(chi)寸及流體粘性(xing)有關。在非線性(xìng)段，特性受軸承(cheng)摩擦力，流體粘(zhan)性阻力💚影響較(jiao)大。當流量低于(yu)傳感器流量下(xia)*，儀表系數随着(zhe)流量迅速🙇🏻變化(huà)。壓力損♌失與流(liú)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(xian)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(liu)量計特性曲線(xian)
傳感器的(de)儀表系數由流(liú)量校驗裝置校(xiao)驗得出，它*不問(wen)傳感器内部流(liú)體機理，把傳感(gǎn)器作爲一個黑(hēi)匣子🚩，根據😘輸入(rù)（流量）和輸出（頻(pin)率脈沖信号）确(que)定其轉換系數(shu)，它便于實際應(ying)用。但⭐要注意，此(cǐ)轉換系數☎️（儀表(biǎo)系數）是有條件(jiàn)的，其校驗條件(jian)是參考條件，如(rú)果使用時偏離(lí)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(gēn)據動量矩定理(li)可以列出葉輪(lún)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(lì)矩；
M3： 軸(zhou)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(yu)實驗驗證可得(de)
公式(shì)4
式中 n： 葉輪(lun)轉速；
qv： 體積(jī)流量；
A： 與流(liu)體物性（密度、粘(zhan)度等），葉輪結構(gou)參數（葉片傾角(jiǎo)、葉輪🚩直徑、
流道截面(mian)積等）有關的系(xi)數；
B： 與葉片(piàn)頂隙，流體流速(su)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(chū)許多理論流量(liàng)方程，它們适用(yong)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(xìng)仍舊不很清楚(chǔ)，它與流體物性(xing)及流🙇♀️動特性有(you)複雜的關系。比(bi)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(liu)校驗确定。但是(shi)理論流量方程(chéng)有巨大的實用(yòng)意義，它可用于(yu)指導傳感器結(jié)構參數設計及(ji)現場使用㊙️條件(jian)變化時儀表系(xì)數變化規律的(de)預測和估算。
三、液體渦輪(lún)流量計傳感器(qi)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(yú)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(du)，在貿易結算中(zhong)是優先選用的(de)流量計；
3. 輸出脈(mò)沖頻率信号，适(shi)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(fen)辨力強；
5. 範圍度(dù)寬，中大口徑可(ke)達1:20，小口徑爲1:10；
6. 結(jié)構緊湊輕巧，安(ān)裝維護方便，流(liú)通能力大；
7. 适用(yong)高壓測量，儀表(biao)表體上不必開(kāi)孔，易制成高壓(ya)型㊙️儀表；
8. 型傳感(gan)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(xing)等；
9. 可制成插入(rù)型，适用于大口(kǒu)徑測量，壓力損(sǔn)失小，價格低，可(kě)不斷流取出，安(ān)裝維護方便。
四、基本(běn)參數與技術性(xing)能
1.技術性(xing)能表1
2.測量範圍及工(gōng)作壓力表2
儀表口徑 （mm） | 正常流量範圍(wei)（m3/h） | 擴展(zhan)流量範圍（m3/h） | 常規耐受(shou)壓力 （MPa） | 特制(zhi)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(néng)分類，LWGY系列渦輪(lún)流量計可分爲(wei)2大類，即：
l 渦(wo)輪流量傳感器(qi)/變送器
l 智(zhi)能一體化渦輪(lún)流量計
2．功(gōng)能說明
l 渦(wō)輪流量傳感器(qi)/變送器
該類渦輪流(liú)量産品本身不(bu)具備現場顯示(shi)功能，僅将流量(liàng)信号遠傳輸出(chu)。流量信号可分(fen)爲脈沖信号或(huo)電流信号（4-20mA）；儀表(biǎo)價格低廉，集成(chéng)度高，體積小巧(qiao)，特别适用于與(yǔ)二次顯示儀、PLC、DCS等(deng)計算機控制系(xi)統配合使用。
按照不(bu)同的輸出信号(hao)，該類産品可分(fen)爲LWGY-□N型(xing)和□A型(xíng)
LWGY-□N型傳感器(qi)：12～24VDC供電，三線制脈(mò)沖輸出，高電平(ping)≥8V，低電平≤0.8V；信号傳(chuán)輸距離≤1000米；
儀表選型(xing)表3
型 号 | 說 明 |
LWGY─ | □ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ | /□ |
公 稱 通 徑 | 4 | | | | | | | 4mm，标(biāo)準量程0.04～0.25m3/h，寬量程爲0.04～0.4m3/h |
6 | 6mm，标準量程0.1～0.6m3/h， 寬量程(chéng)爲0.06～0.6m3/h |
10 | 10mm，标準量(liàng)程0.2～1.2m3/h，寬(kuan)量程爲0.15～1.5m3/h |
15 | 15mm，标(biao)準量程0.6～6m3/h寬量程爲0.4～8m3/h |
20 | 20mm，标準量程0.8～8m3/h，寬量程(chéng)爲0.4～8m3/h |
25 | 25mm，标準量(liang)程1～10m3/h，寬(kuān)量程爲0.5～10m3/h |
32 | 32mm，标(biāo)準量程1.5～15m3/h，寬量程爲0.8～15m3/h |
40 | 40mm，标準量程2～20m3/h，寬量程(chéng)爲1～20m3/h |
50 | 50mm，标準量(liàng)程4～40m3/h，寬(kuan)量程爲2～40m3/h |
65 | 65mm，标(biāo)準量程7～70m3/h，寬量程爲4～70m3/h |
80 | 80mm，标準量程10～100m3/h，寬量程(cheng)爲5～100m3/h |
100 | 100mm，标準量(liàng)程20～200m33/h |
125 | 125mm，标(biao)準量程25～250m3/h，寬量程爲13～250m3/h |
150 | 150mm，标準量程30～300m3/h，寬量程(chéng)爲15～300m3/h |
200 | 200mm，标準量(liàng)程80～800m3/h，寬(kuan)量程爲40～800m3/h |
類 型 | N | 基本型(xing)，+12V供電，脈沖輸出(chu)，高電平≥8V低電平(píng)≤0.8V |
A |
|
B | 電池供電(diàn)現場顯示型 |
C | 現場顯(xian)示/4～20mA 兩線制電流(liu)輸出 |
C1 | 現場顯示/RS485通訊(xun)協議 |
C2 | 現場顯示/HART通訊(xùn)協議 |
精度(du)等級 | 05 | 精度0.5級 |
10 | 精度1.0級 |
渦 輪 類 型(xíng) | W | 寬量(liàng)程渦輪 |
S | 标準渦輪 |
材 質 | S | 304不鏽鋼 |
L | 316（L）不鏽鋼 |
防 爆 | | 無(wú)标記，爲非防爆(bao)型 |
E | 防(fáng)爆型 （ExmⅡCT6或 ExdⅡBT6） |
壓力等級 | N | 常規 （參(cān)照表2） |
H(x) | 高壓 （參照表2） |
