衛生型流量計

    流量計中TUF、容積式流量計和科氏質(zhì)量流量計是三類(lèi)重復性好、精確度高的產(chǎn)品，而TUF又具有自己的特點(diǎn)，如結構簡(jiǎn)單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大和可適應高參數等，是其他兩類(lèi)流量計是難以達到的。

    JL-LWG系列衛生型流量計是吸取了國內外流量?jì)x表先進(jìn)技術(shù)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計，具有結構簡(jiǎn)單、輕巧、精度高、復現性好、反應靈敏，安裝維護使用方便等特點(diǎn)的新一代渦輪流量計，廣泛用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al₂O₃、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì)，工作溫度下運動(dòng)粘度小于5×10^-6m²/s的液體，對于運動(dòng)粘度大于5×10^-6m²/s的液體，可對流量計進(jìn)行實(shí)液標定后使用。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、超量報警等，是流量計量和節能的理想儀表。

二、衛生型流量計工作原理

    圖1所示為渦輪流量傳感器結構簡(jiǎn)圖，由圖可見(jiàn)，當被測流體流過(guò)傳感器時(shí)，在流體作用下，葉輪受力旋轉，其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動(dòng)周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線(xiàn)圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應電勢，即電脈沖信號，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。

渦輪流量計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

q_v=f/K               公式1

q_m=qvρ              公式2

式中   q_v, q_m ……分別為體積流量，m³/s，質(zhì)量流量，kg/s;

           f ……流量計輸出信號的頻率，Hz;

           K ……流量計的儀表系數，P/m³。

   流量計的系數與流量（或管道雷諾數）的關(guān)系曲線(xiàn)如圖2所示。由圖可見(jiàn)，儀表系數可分為二段，即線(xiàn)性段和非線(xiàn)性段。線(xiàn)性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線(xiàn)性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當流量低于傳感器流量下*，儀表系數隨著(zhù)流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當流量超過(guò)流量上*要注意防止空穴現象。結構相似的TUF特性曲線(xiàn)的形狀是相似的，它僅在系統誤差水平方面有所不同。

    圖2  渦輪流量計特性曲線(xiàn)

    傳感器的儀表系數由流量校驗裝置校驗得出，它*不問(wèn)傳感器內部流體機理，把傳感器作為一個(gè)黑匣子，根據輸入（流量）和輸出（頻率脈沖信號）確定其轉換系數，它便于實(shí)際應用。但要注意，此轉換系數（儀表系數）是有條件的，其校驗條件是參考條件，如果使用時(shí)偏離此條件系數將發(fā)生變化，變化的情況視傳感器類(lèi)型，管道安裝條件和流體物性參數的情況而定。

（2）       理論流量方程

根據動(dòng)量矩定理可以列出葉輪的運動(dòng)方程

               公式3

式中     J：     葉輪的慣性矩；

     dw/dt：     葉輪的旋轉加速度；

M₁：   流體的驅動(dòng)力拒；

M₂：   粘性阻力矩；

M₃：   軸承摩擦阻力矩；

M₄：   磁阻力矩。

當葉輪以恒速旋轉時(shí)， 0，則M₁=M₂+M₃+M₄。經(jīng)理論分析與實(shí)驗驗證可得

               公式4

式中   n：   葉輪轉速；

qv：   體積流量；

A：   與流體物性（密度、粘度等），葉輪結構參數（葉片傾角、葉輪直徑、

流道截面積等）有關(guān)的系數；

B：   與葉片頂隙，流體流速分布有關(guān)的系數；

C：   與摩擦力矩有關(guān)的系數。

   國內外學(xué)者提出許多理論流量方程，它們適用于各種傳感器結構及流體工作條件。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)特性有復雜的關(guān)系。比如當流場(chǎng)有旋渦和非對稱(chēng)速度分布時(shí)水動(dòng)力學(xué)特性就非常復雜。不能用理論式推導儀表系數，儀表系數仍需由實(shí)流校驗確定。但是理論流量方程有巨大的實(shí)用意義，它可用于指導傳感器結構參數設計及現場(chǎng)使用條件變化時(shí)儀表系數變化規律的預測和估算。

三、產(chǎn)品特點(diǎn)

1.         高精確度，一般可達±1%R、±0.5%R，高精度型可達±0.2%R；

2.         重復性好，短期重復性可達0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復性，如經(jīng)常校準或在線(xiàn)校準可得到*的精確度，在貿易結算中是優(yōu)先選用的流量計；

3.         輸出脈沖頻率信號，適于總量計量及與計算機連接，無(wú)零點(diǎn)漂移，抗干擾能力強；

4.         可獲得很高的頻率信號（3~4kHz），信號分辨力強；

5.         范圍度寬，中大口徑可達1:20，小口徑為1:10；

6.         結構緊湊輕巧，安裝維護方便，流通能力大；

7.         適用高壓測量，儀表表體上不必開(kāi)孔，易制成高壓型儀表；

8.         型傳感器類(lèi)型多，可根據用戶(hù)特殊需要設計為各類(lèi)型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂型等；

9.         可制成插入型，適用于大口徑測量，壓力損失小，價(jià)格低，可不斷流取出，安裝維護方便。

四、基本參數與技術(shù)性能

1.技術(shù)性能表1

2.測量范圍及工作壓力表2

五、儀表分類(lèi)

1．按儀表功能分類(lèi)，LWGY系列渦輪流量計可分為2大類(lèi)，即：

l         渦輪流量傳感器/變送器

l         智能一體化渦輪流量計

2．功能說(shuō)明

l         渦輪流量傳感器/變送器

該類(lèi)渦輪流量產(chǎn)品本身不具備現場(chǎng)顯示功能，僅將流量信號遠傳輸出。流量信號可分為脈沖信號或電流信號（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等計算機控制系統配合使用。

按照不同的輸出信號，該類(lèi)產(chǎn)品可分為L(cháng)WGY-□N型和LWGY-□A型

LWGY-□N型傳感器：12～24VDC供電，三線(xiàn)制脈沖輸出，高電平≥8V，低電平≤0.8V；信號傳輸距離≤1000米；

儀表選型表3