概述
渦輪流量計(jì)（以下簡(jiǎn)稱TUF）是葉輪式流量（流速）計(jì)的主要品種，葉輪式流量計(jì)還有風(fēng)速計(jì)、水表等。TUF由傳感器和轉(zhuǎn)換顯示儀組成，傳感器采用多葉片的轉(zhuǎn)子感受流體的平均流速，從而推導(dǎo)出流量或總量。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)數(shù)）可用機(jī)械、磁感應(yīng)、光電方式檢出并讀出裝置進(jìn)行顯示和傳送記錄。據(jù)稱美國(guó)早在1886年即發(fā)布過(guò)個(gè)TUF，1914年的認(rèn)為TUF的流量與頻率有關(guān)。
美國(guó)的臺(tái)是在1938年開發(fā)的，它用于飛機(jī)上燃油的流量測(cè)量，只是直至二戰(zhàn)后因噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和液體燃料急需一種高精度、快速響應(yīng)的流量計(jì)才使它獲得真正的工業(yè)應(yīng)用。如今，它已在石油、化工、科研、國(guó)防、計(jì)量中獲得廣泛應(yīng)用。
流量計(jì)重TUF、容積式流量計(jì)和科氏質(zhì)量流量計(jì)是三類重復(fù)性、精確度的產(chǎn)品，而TUF又具有自己的特點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工零件少，重量輕，維修方便，流通能力大和可適應(yīng)高參數(shù)等，是其他兩類流量計(jì)是難以達(dá)到的。
LWGY系列渦輪流量計(jì)是吸取了國(guó)內(nèi)外流量計(jì)儀表*技術(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、精度高、復(fù)現(xiàn)性好、反應(yīng)靈敏，安裝維護(hù)使用方便等特點(diǎn)的新一代渦輪流量計(jì)，廣泛用于側(cè)測(cè)量封閉管道智能光與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉A1203，硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì)，工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度小于5×10㎡/s的液體，對(duì)于運(yùn)動(dòng)粘度大于5×10㎡/s的液體，可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行實(shí)液標(biāo)定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以進(jìn)行定量控制，超量報(bào)警等，是流量計(jì)量和節(jié)能的理想儀表。
工作原理
如圖所示為渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，由圖可見，當(dāng)被測(cè)流體流過(guò)傳感器時(shí)，在流體作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測(cè)圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢(shì)，即電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
渦輪流量計(jì)的流量方程可分為兩種：實(shí)用流量方程和理論流量方程。
（1） 實(shí)用流量方程
流量計(jì)的系數(shù)與流量（或管道雷諾數(shù)）的關(guān)系曲線如圖所示。由圖可見，儀表系數(shù)可分為二段，即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線性伏案，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當(dāng)流量低于傳感器流量下，儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當(dāng)流量超過(guò)流量上要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的渦輪流量計(jì)特性曲線的形狀是相似的，它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗(yàn)裝置校驗(yàn)得出，它不問(wèn)傳感器內(nèi)部流體機(jī)理，把傳感器作為一個(gè)黑瞎子，根據(jù)輸入（流量）和輸出（頻率脈沖信號(hào)）確定其轉(zhuǎn)換系數(shù)，它便于實(shí)際應(yīng)用。但要注意，此轉(zhuǎn)換系數(shù)（儀表系數(shù)）是有條件的，其校驗(yàn)條件是參考條件，如果使用時(shí)偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化，變化的情況視傳感器類型，管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。
外學(xué)者提出許多理論流量方程，它們適用于各種傳感器結(jié)構(gòu)及流體工作條件。至今渦輪儀表特性的水動(dòng)力學(xué)特性仍舊不很清楚，它與流體物性及流動(dòng)特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當(dāng)流場(chǎng)有旋渦和非對(duì)稱速度分布時(shí)水動(dòng)力學(xué)特性就非常復(fù)雜。不能用理論⑩推導(dǎo)儀表系數(shù)，儀表系數(shù)仍需由實(shí)流校驗(yàn)確定。但是理論流量方程有巨大的實(shí)用意義，它可用于指導(dǎo)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)使用條件變化時(shí)儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測(cè)和估算。
產(chǎn)品特點(diǎn)
1、 高精確度，一般可達(dá)到±1％R，±0.5％R，高精度型可達(dá)±0.2％R；
2 、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)；
3、 輸出脈沖頻率信號(hào)，適用于總量及與計(jì)算機(jī)連接，無(wú)零點(diǎn)漂移，抗力強(qiáng)；
4、 可獲得很高的頻率信號(hào)（3~4KHz），信號(hào)分辨力強(qiáng)；
5、 范圍度寬，中大口徑可達(dá)1：20，小口徑為1：10
6、 結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大；
7、 適用高壓測(cè)量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表
8、 專用型傳感器類型多，可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類專用型傳感器，例如低溫型、高壓型、衛(wèi)生型；
9、 可制成插人型、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。
基本參數(shù)與技術(shù)性能
技術(shù)性能
| 儀表口徑及連接方式 | 4.6．10．15．20．25．32．40采用螺紋連接 （15．20．25．32．40）50．65．80．100．125.150.200采用法蘭連接 |
| 精度等級(jí) | ±1％R，±0.5％R，±0.2％R（需特制） |
| 量程比 | 1：10：1：15：1：20 |
| 儀表材質(zhì) | 304不銹鋼，316（L）不銹鋼等 |
| 被測(cè)介質(zhì)溫度（℃ | -20~+120℃ |
| 環(huán)境條件 | 溫度-10~55℃，相對(duì)溫度5％~99％，大氣壓力86~106Kpa |
| 輸出信號(hào) | 傳感器：脈沖頻率信號(hào)。低電平≤0.8V高電平≥8V 變送器：兩線制4~20mADC電流信號(hào) |
| 供電電源 | 傳感器：+12VDC，+24VDC（可選） 變送器：+24VDC 現(xiàn)場(chǎng)顯示型：儀表自帶3.2V鋰電池 |
| 信號(hào)傳輸線 | STVPV3×0.3（三線制），2×0.3（二線制） |
| 輸距離 | ≤1000m |
| 信號(hào)線接口 | 內(nèi)螺紋M20×1.5 |
| 防爆等級(jí) | ExdllBT6 |
| 防護(hù)等級(jí) | IP65 |
測(cè)量范圍及工作壓力
| 儀表口徑 （mm）） | 正常流量范圍 （m3/h） | 擴(kuò)展流量范圍 （m3/h） | 常規(guī)耐受壓力 （Mpa） | 特制耐壓等級(jí)（Mpa） （法蘭連接方式） |
| DN4 | 0.04~0.25 | 0.04~0.4 | 6.3 | 12、16、25 |
| DN6 | 0.1~0.6 | 0.06~0.6 | 6.3 | 12、16、25 |
| DN10 | 0.2~1.2 | 0.15~1.5 | 6.3 | 12、16、25 |
| DN15 | 0.6~6 | 0.4~8 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN20 | 0.8~8 | 0.45~9 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN25 | 1~10 | 0.5~10 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN32 | 1.5~15 | 0.8~15 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN40 | 2~20 | 1~20 | 6.3、2.5（法蘭） | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN50 | 4~40 | 2~40 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN65 | 7~70 | 4~70 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN80 | 10~100 | 5~100 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN100 | 20~200 | 10~200 | 2.5 | 4.0、6.3、12、16、25 |
| DN125 | 25~250 | 13~250 | 1.6 | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
| DN150 | 30~300 | 15~300 | 1.6 | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
| DN200 | 80~800 | 40~800 | 1.6 | 2.5、4.0、6.3、12、16 |
儀表分類 按儀表功能分類，LWGY系列渦輪流量計(jì)可分為2類，即： u 渦輪流量傳感器／變送器 u 智能一體化渦輪流量計(jì) 功能說(shuō)明 u 渦輪流量傳感器/變送器 該類渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現(xiàn)場(chǎng)顯示功能。僅將流量信號(hào)遠(yuǎn)傳輸出。流量信號(hào)可分為脈沖信號(hào)或電流信號(hào)（4-20mA）：儀表價(jià)格低廉，集成度高，體積小巧，特別適用于與二次顯示儀、PLC.DCS等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)配合使用。 按照不同的輸出信號(hào)，該類產(chǎn)品可分為LWGY-□N型和LWGY-□A型 LWGY-□N型傳感器：12~24VDC供電，三線制脈沖輸出，高電平≥8V，低電平≤0.8V；信號(hào)傳輸距離≤1000米； LWGY-□A型變送器：24VDC供電，二線制4-20mA輸出，信號(hào)傳輸距離≤1000 該類渦輪流量產(chǎn)品均分為基本型和防爆型（ExdllBT6）兩種 u 智能一體化渦輪流量計(jì) 采用*的超低功耗單片微機(jī)技術(shù)研制的渦輪流量傳感器與顯示積算一體化的新型智能儀表，采用雙排液晶現(xiàn)場(chǎng)顯示，具有結(jié)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰，可靠性高，不受外界電源干擾，抗雷擊，成本低等明顯優(yōu)點(diǎn)。儀表具備儀表系數(shù)三點(diǎn)修正，智能補(bǔ)償儀表西湖水非線性，并可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正。高清晰液晶顯示器同時(shí)顯示瞬時(shí)流量（4位有效數(shù)字）及累積流量10年不丟。該類渦輪流量計(jì)均為防爆產(chǎn)品，防爆等級(jí)為ExdllBT6。 該類渦輪流量計(jì)按照供電方式，是否具備遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出可分為LWGY-□B型和LWGY-□C型 LWGY-□B型：供電電源采用3.2V10AH鋰電池（可連續(xù)運(yùn)行4年以上）；無(wú)信號(hào)輸出功能。 LWGY-□C型：供電電源采用24VDC外供電。輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)兩線制電流信號(hào)。并可根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)需要?？稍黾?span>RS485或HAR通訊。
儀表選型
| 型號(hào) | 說(shuō)明 | ||||||
| 公 稱 通 徑 | 4 |
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| 4mm,標(biāo)準(zhǔn)量程0.04~0.25m3/h，寬量程0.04~0.4m3/h |
| 6 | 6mm，標(biāo)準(zhǔn)量程0.1~0.6 m3/h，寬量程0.06~0.6m3/h | ||||||
| 10 | 10mm,標(biāo)準(zhǔn)量程0.2~1.2m3/h,寬量程0.15~1.5 m3/h | ||||||
| 15 | 15mm,標(biāo)準(zhǔn)量程0.6~6m3/h,寬量程0.15~1.5 m3/h | ||||||
| 20 | 20mm,標(biāo)準(zhǔn)量程0.8~80m3/h,寬量程0.4~8 m3/h | ||||||
| 25 | 25mm,標(biāo)準(zhǔn)量程1~10m3/h,寬量程0.5~10 m3/h | ||||||
| 32 | 32mm,標(biāo)準(zhǔn)量程1.5~15m3/h,寬量程0.8~15 m3/h | ||||||
| 40 | 40mm,標(biāo)準(zhǔn)量程2~20m3/h,寬量程1~20 m3/h | ||||||
| 50 | 50mm,標(biāo)準(zhǔn)量程4~40m3/h,寬量程2~40 m3/h | ||||||
| 65 | 65mm,標(biāo)準(zhǔn)量程7~70m3/h,寬量程4~70 m3/h | ||||||
| 80 | 80mm,標(biāo)準(zhǔn)量程10~100m3/h,寬量程5~100 m3/h | ||||||
| 100 | 100mm,標(biāo)準(zhǔn)量程20~200m3/h,寬量程10~200 m3/h | ||||||
| 125 | 125mm,標(biāo)準(zhǔn)量程25~250m3/h,寬量程13~250 m3/h | ||||||
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| 150mm,標(biāo)準(zhǔn)量程30~300m3/h,寬量程15~300 m3/h | ||||||
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| 200mm,標(biāo)準(zhǔn)量程80~800m3/h,寬量程40~800 m3/h |
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| 基本型，+12V供電，脈沖輸出，高電平≥8V低電平≤0.8V | |||||
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| 4-20mA兩線制電流輸出，遠(yuǎn)傳變送型 | |||||
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| 電供電現(xiàn)場(chǎng)顯示型 | |||||
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| 現(xiàn)聲顯示/4-20mA兩線制電流輸出 | |||||
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| 現(xiàn)場(chǎng)顯示/RS485通訊協(xié)議 | |||||
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| 現(xiàn)場(chǎng)顯示/HART通訊協(xié)議 | |||||
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| 精度0.5級(jí) | |||||
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| 精度1.0級(jí) | |||||
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| 寬量程渦輪 | |||||
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| 標(biāo)準(zhǔn)渦輪 | |||||
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| 304不銹鋼 | |||||
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| 316（L）不銹鋼 |
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| 無(wú)標(biāo)記，為非防爆型 | |||||
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| 防爆型（ExdllBT6） | |||||
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| 常規(guī)（參照表2） | |||||
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| 高壓（參照表2） | |||||
注：DN15~DN40常規(guī)為螺紋連接，如希望采用法蘭連接，請(qǐng)?jiān)凇肮Q通徑”后加“（FL）”例如，選用一臺(tái)法蘭連接式防爆型渦輪流量計(jì)測(cè)量柴油，管道為DN40，現(xiàn)場(chǎng)需要顯示屏遠(yuǎn)傳電流信號(hào)，要求精度0.5級(jí)，304不銹鋼材質(zhì)，儀表耐壓16Mpa測(cè)量范圍標(biāo)準(zhǔn)量程，其產(chǎn)品型號(hào)應(yīng)為：LWCY-40（FL）C/05/S/S/E/H16
