LWGY-10液體渦輪流量計(jì)-艾博格自動(dòng)化科技淮安有限公司

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 說(shuō)明
LWGY-10液體渦輪流量計(jì)由表體，葉輪，磁鋼和電子線路板共同構(gòu)成，表體采用304不銹鋼整體沒(méi)有任何導(dǎo)通部分，因此可承受高壓力，葉輪一般也采用不銹材質(zhì)，葉輪是產(chǎn)品的核心部件，根據(jù)口徑不同以及介質(zhì)粘度不同，我們可以采用不同類(lèi)型的葉輪，來(lái)滿足精確測(cè)量，磁鋼是用來(lái)接受由葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的磁信號(hào)，然后把所產(chǎn)生信號(hào)輸入給顯示器的電路板，由電路板的芯片運(yùn)算出實(shí)際測(cè)量的瞬時(shí)和累積流量數(shù)據(jù)，此表不但可以測(cè)量普通液體也可以測(cè)量強(qiáng)腐蝕性液體，不但可以用于普通壓力還可以用于高壓場(chǎng)所。

LWGY-10液體渦輪流量計(jì)測(cè)量原理 

①力矩分析

作用在渦輪上的力矩有:

a.流體流過(guò)渦輪時(shí)對(duì)葉片產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩Tr，它是主動(dòng)力矩。

b.渦輪軸與軸承之間摩擦產(chǎn)生的機(jī)械摩擦力矩Trm 。

c.流體流經(jīng)渦輪時(shí)對(duì)渦輪產(chǎn)生的流動(dòng)阻力力矩Trf。

d.電磁轉(zhuǎn)換器對(duì)渦輪產(chǎn)生的電磁阻力力矩Tre。樣體積流量時(shí)的脈沖數(shù)增加。

考慮實(shí)際應(yīng)用時(shí)，渦輪需要先克服靜摩擦力矩后才能轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，Trm不為零.仍假設(shè)流體阻力力矩Trf忽略。則剛開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)的流量稱(chēng)為始動(dòng)流量，這時(shí)，輸出脈沖頻率仍為零，即有：

因此，渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度?？杀硎緸?

式中，J是渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。一般情況下，電磁阻力力矩Tre很小。渦輪以恒定的旋車(chē)轉(zhuǎn)角速度旋轉(zhuǎn)，因此，旋轉(zhuǎn)角速度w對(duì)時(shí)間的微分為零。即有:

  O=Tr-Trm-Trf

    如圖所示，旋翼的導(dǎo)流片與軸線之間夾角為θ，流體的入口和出口流速為u1和u2。它們與圓周方向的夾角分別是α1和α2。流體對(duì)旋翼作用產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力是圓周方向的。根據(jù)動(dòng)量原理，其圓周方向的力fr等于單位質(zhì)量流體量在圓周方向的動(dòng)量變化，即:

                            fr=gvρ(u1cosα1-u1cosα2)                                     

式中，qv和ρ是流體的體積流量和密度。

因入口和出口圓周運(yùn)動(dòng)速度相等，有:ur1=ur2=ur=wr。

流體離開(kāi)葉片的相對(duì)速度與圓周運(yùn)動(dòng)方向夾角等于葉片傾角θ，因此，有:β2 =90°-θ。

因流體流速的軸向分量沒(méi)有變化，有:u1=u2sinα2

經(jīng)化簡(jiǎn)，得：fr=qvρ(u1tanθ-wr)。因此，主推力力矩為：Tr=frr=rqvρ(u1tanθ-wr)

考慮u1-qv/A。 A是流通截面積。則有：

用儀表系數(shù)K表示，即：

式中，z是渦輪葉片數(shù);f是渦輪產(chǎn)生的脈沖率。

根據(jù)上述，有下列結(jié)論:

a.當(dāng)與Tr比較，Trm,和Trf可忽略時(shí)，即可近似認(rèn)為它們的值為零，這時(shí)，天然氣流量計(jì)的體積流量qv與渦輪產(chǎn)生的脈沖頻率了成正比。

葉片數(shù)Z增加，則K增加，同樣脈沖頻率下流體體積流量減小，換言之，同樣體積流量時(shí)的脈沖數(shù)增加。

傾角θ增加，則K增加，同樣脈沖頻率下流體體積流量減小，換言之，同樣體積流量時(shí)的脈沖數(shù)增加。

葉片半徑r減小或流通截面積A減小，則K增加，同

因此，始動(dòng)流量qvmin為：

始動(dòng)流量與渦輪軸與軸承之間摩擦產(chǎn)生的機(jī)械摩擦力矩Trm有關(guān)，該力矩大則始動(dòng)流量也大。

傾角θ增加，從上式可知，一方面它使始動(dòng)流量減小;另一方面，它增加了機(jī)械摩擦力矩，使始動(dòng)流量增大。因此，傾角θ有一個(gè)優(yōu)化值。

葉片半徑r增大或流通截面積A減小，可減小始動(dòng)流量。但也對(duì)儀表系數(shù)K有影響。

流體密度大，則始動(dòng)流量小。因此，當(dāng)流體溫度變化引起其密度變化時(shí)，始動(dòng)流量變化。

當(dāng)流體流量大于始動(dòng)流量后，流體主推力力矩主要克服流體阻力力矩，可忽略動(dòng)摩擦力矩。因此，可根據(jù)流體流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析。

層流流動(dòng)。流體層流流動(dòng)的阻力力矩可表示為流體體積流量的線性函數(shù):Trf=C2μqv

式中，C1是阻力系數(shù);μ是流體黏度。

紊流流動(dòng)。流體紊流流動(dòng)的阻力力矩可表示為流體體積流量的二次方函數(shù):Trf=C2ρqv

式中，C2是阻力系數(shù)。ρ是流體密度。

儀表系數(shù)K。根據(jù)上述，繪制如圖所示儀表系數(shù)與流體流量之間的關(guān)系曲線。

從圖可見(jiàn)。

A處的流率對(duì)應(yīng)于始動(dòng)流率。b-d段的流動(dòng)狀態(tài)處于層流狀態(tài),c和d分別對(duì)應(yīng)線性小和大流率。e是誤差范圍.天然氣流量計(jì)的范圍度可達(dá)20:1或更高。

通常，流體流率大于c點(diǎn)流率就進(jìn)人線性操作區(qū)，即可認(rèn)為K是常數(shù)。

圖中，根據(jù)伯努利方程確定差壓△p，它隨流量的增加而以其平方關(guān)系變化。

②流體性能的影響

a.流體黏度的影響。天然氣流量計(jì)的重要特性是它的高復(fù)現(xiàn)性，典型值可達(dá)0.02%，而精度達(dá)0.25級(jí)。根據(jù)式(2-102)，流體黏度對(duì)儀表系數(shù)有影響，因此，對(duì)高黏度流體，例如，石油化工的流體結(jié)算，應(yīng)考慮黏度的影響。

平直葉片.圖2-51(a)是平直葉片時(shí)，流體黏度對(duì)儀表系數(shù)的影響.可以看到，隨黏度的增加，靜摩擦力矩增加。因此，層流區(qū)段增大，線性范圍區(qū)段減小，儀表系數(shù)也有所提高。

螺旋葉片.圖2-51(b)是螺旋葉片時(shí)，流體黏度對(duì)儀表系數(shù)的影響?？梢钥吹剑S黏度的增加，靜摩擦力矩增加不明顯，因此，層流區(qū)段增大不多，線性范圍區(qū)段減小較少，而儀表系數(shù)可基本保持不變。

儀表口徑。通常，儀表口徑越小(<50mm)，它受流體黏度的影響越大。

流體密度的影響。流體密度對(duì)儀表系數(shù)有影響。

氣體密度的影響。氣體密度隨溫度壓力變化而變化，由于其值是液體密度的千分之幾，因此，為獲得同樣的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，氣體的流速要增大幾十倍.這就造成軸承摩擦力矩隨位用時(shí)間的增加而激烈增大。為此，除了要進(jìn)行密度補(bǔ)償外，設(shè)計(jì)時(shí)氣體天然氣流量計(jì)的傾角要小些，以降低葉輪旋轉(zhuǎn)速度。

③其他影響

流體流動(dòng)狀態(tài)的影響。流體進(jìn)入流量計(jì)的流動(dòng)狀態(tài)影響儀表系數(shù)。為此，應(yīng)有足夠直管段長(zhǎng)度，以使流體充分發(fā)展，消除進(jìn)口處流體流速分布的不均勻和不穩(wěn)定。

安裝方式的影響。水平和垂直方向的安裝會(huì)影響流量計(jì)的儀表系數(shù)。要求現(xiàn)場(chǎng)安裝方式與標(biāo)定時(shí)安裝方式*，安裝偏差不超過(guò)5°。   

儀表類(lèi)型

A、現(xiàn)場(chǎng)顯示型
渦輪流量計(jì)是采用*單片微機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)的新型流量計(jì)顯示儀表，與脈沖信號(hào)輸出的流量傳感器（如渦輪、旋渦）配套。可顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)總量。累計(jì)流量：八位數(shù)字，小數(shù)點(diǎn)后面3位有效數(shù)字。瞬時(shí)流量：六位數(shù)字，可顯示出每升的變化。顯示精度：±1個(gè)顯示單位。信號(hào)輸出：脈沖輸出：1~3000Hz外供+12~+24VDC電源 電流輸出：4~20mA外供+24VDC電源（兩線制）內(nèi)置2節(jié)3V鋰電池并聯(lián)供電。當(dāng)電壓低于2.7V時(shí)出現(xiàn)欠壓指示，隔爆型。小信號(hào)切除功能。

B、脈沖輸出型
工作電壓：+12VDC或+24VDC兩種（客戶(hù)定貨前必須選定一種供電電源）。信號(hào)傳輸距離：小于250米。輸出信號(hào)：方波信號(hào)幅值：+12VDC供電幅值大約為10V+24VDC供電幅值大約為20V安裝：放大器和渦輪流量傳感器連接為M16×1.5螺紋，渦輪流量傳感器安裝完后，把放大器擰到渦輪流量傳感器上，用手?jǐn)Q到感覺(jué)放大器到底后再把鎖緊螺母帶緊。接線：脈沖輸出型放大器對(duì)外引線為三根，紅線、白線和屏蔽。紅線接正電源，白線為脈沖輸出和其它顯示儀或設(shè)備連接，屏蔽接地。
C、4～20mA輸出型
工作電壓：外供電+24VDC（兩線制）輸出信號(hào)：4~20mA或1-5V、4mA對(duì)應(yīng)渦輪流量傳感器零流量，20mA對(duì)用渦輪流量傳感器大流量，流量范圍見(jiàn)渦輪流量傳感器銘牌。信號(hào)傳輸距離：小于250米。安裝：渦輪流量傳感器安裝完后，把放大器擰到渦輪流量傳感器接頭處（m16×1.5螺紋），用手?jǐn)Q到感覺(jué)放大器已經(jīng)到底后把鎖緊螺母帶緊。接線：4~20mA輸出型放大器對(duì)外引線為紅線和白線。紅線為電源線，白線為信號(hào)線。
D、分體遠(yuǎn)傳顯示型
工作電壓：外電源供電220VAC信號(hào)傳輸距離：小于250米顯示儀瞬時(shí)四位：累計(jì)總量九位顯示顯示儀尺寸：橫式：160mm×80mm豎式：80mm×160mm顯示儀帶4~20mA輸出并能與計(jì)算機(jī)連接

LWGY-10液體渦輪流量計(jì)應(yīng) 用

● 氧氣、氮?dú)?、氫氣及多組分氣體測(cè)量。（乙炔氣體除外）。
● 高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣測(cè)量。 
● 煙道氣測(cè)量。
● 沼氣、水處理中的曝氣
● 壓縮空氣測(cè)量。
● 天然氣、液化氣、火炬氣等氣體流量測(cè)量。
● 電廠高爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)流量測(cè)量。
● 礦井下通風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)流量測(cè)量。

LWGY-10液體渦輪流量計(jì)特點(diǎn)

Ø 重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性，如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得到*的精確度，在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì)； 
Ø 輸出脈沖頻率信號(hào)，適于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無(wú)零點(diǎn)漂移，抗*力強(qiáng)； 
Ø 可獲得很高的頻率信號(hào)（3~4kHz），信號(hào)分辨力強(qiáng)； 
Ø 范圍度寬，中大口徑可達(dá)1:20，小口徑為1:10； 
Ø 適用高壓測(cè)量，儀表表體上不必開(kāi)孔，易制成高壓型儀表； 
Ø 型傳感器類(lèi)型多，可根據(jù)用戶(hù)特殊需要設(shè)計(jì)為各類(lèi)型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂型等； 
Ø 可制成插入型，適用于大口徑測(cè)量，壓力損失小，價(jià)格低，可不斷流取出，安裝維護(hù)方便。

LWGY-10液體渦輪流量計(jì)電氣特性：

1、 顯示方式：
(1)LWGY 遠(yuǎn)傳顯示：脈沖輸出(配顯示儀表)；        
(2)LWGY 現(xiàn)場(chǎng)顯示：7位lcd顯示累積流量，單位(m3)7位lcd顯示瞬時(shí)流量，單位(m3/h)        
(3)LWGY 渦輪流量變送器：(配顯示儀表)。        
2、輸出功能：
(1)LWGY 脈沖輸出，p-p值由供電電源確定；        
(2)LWGY 可帶脈沖輸出或4~20ma兩線制電流輸出；        
(3)LWGY4~20ma兩線制電流輸出。        
3、供電電源：
(1)LWGY：dc5~24v；        
(2)LWGY：3v鋰電池安裝于儀表內(nèi)部可連續(xù)使用八年以上；        
(3)LWGY：dc24v。   

測(cè)量范圍及工作壓力

技術(shù)性能：

技術(shù)參數(shù)

選型