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渦輪流量計(jì)

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產(chǎn)品型號YC104W系列

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上海儀川儀表廠

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產(chǎn)品簡介

YC104W系列渦輪流量計(jì)（以下簡稱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。

詳細(xì)介紹

YC104W系列渦輪流量計(jì)（以下簡稱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（或轉(zhuǎn)數(shù)）可用機(jī)械、磁感應(yīng)、光電方式檢出并由讀出裝置進(jìn)行顯示和傳送記錄。據(jù)稱美國早在1886年即發(fā)布過個(gè)TUF，1914年的認(rèn)為TUF的流量與頻率有關(guān)。美國的臺TUF是在1938年開發(fā)的，它用于飛機(jī)上燃油的流量測量，只是直至二戰(zhàn)后因噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和液體噴氣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，它已在石化、化工、科研、國防、計(jì)量各部門中獲得廣泛應(yīng)用。
流量計(jì)中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又具有自已的特點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)簡單、加工零部件少、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)難以達(dá)到的。
YC104W系列渦輪流量計(jì)是吸取了國內(nèi)外流量儀表*技術(shù)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡單、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)，廣泛用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉A12O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，且無纖維、顆粒等雜質(zhì)，工作溫度下運(yùn)動(dòng)粘度小于5×10-6m2/s液體，可對流量計(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
圖1所示為渦輪流量傳感器結(jié)構(gòu)簡圖，由圖可見，當(dāng)被測流體流過傳感器時(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。檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中的磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢，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(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。

實(shí)用流量方程

qv=f/k 公式1
qm=qvp 公式2
式中qv,qm ……分別為體積流量，m3/s，質(zhì)量流量，kg/s;
f ……流量計(jì)的儀表系數(shù)，Hz.
K ……流量計(jì)的儀表系數(shù)，P/m3.
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2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)。在非線性段，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)流量超過流量上要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF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*不問傳感器內(nèi)部流體機(jī)理，把傳感器作為一個(gè)黑匣子，根據(jù)輸入（流量）和輸出（頻率脈沖信號）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。

理論流量方程

概據(jù)動(dòng)量矩定理可以列出葉輪的運(yùn)動(dòng)方程
Jdw/dt=M1-M2-M3-M4 公式3

式中 J：葉輪的慣性矩；
dw/dt：葉輪的旋轉(zhuǎn)加速度；
M1：流體的驅(qū)動(dòng)力矩；
M2：粘性阻力矩；
M3：軸承摩擦阻力矩；
M4：磁阻力矩。
當(dāng)葉輪以恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)，Jdw/dt=0，則M1=M2+M3+M4。經(jīng)理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可得

n=Aqv+B-C/qv 公式4

式中 n:葉輪轉(zhuǎn)速；
qv：體積流量；
A：與流體物性（密度、粘度等），葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)（葉片傾角、葉輪直徑、流道截面積等）有關(guān)的系數(shù)。
B：與葉片頂隙，流體流速分布有關(guān)的系數(shù)；
C：與摩擦力矩有關(guān)的系數(shù)。
國內(nèi)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，它與流本物性及流動(dòng)特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當(dāng)流場有旋渦和非對稱速度分布時(shí)水動(dòng)力學(xué)特性就非常復(fù)雜。不能用理論式推導(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)場使用條件變化時(shí)儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測和估算。

產(chǎn)品特點(diǎn)

高精確度，一般可達(dá)±1%R、±0.5%R,高精度型可達(dá)±0.2%R；
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)；
輸出脈沖頻率信號，適于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無零點(diǎn)漂移，抗力強(qiáng)；
可獲得很高的頻率信號（3~4KHZ），信號分辯率力強(qiáng)；
范圍度寬，中大口徑可達(dá)1：20，小口徑為1：10；
結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大；
適用高壓測量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表；
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、雙向型、井下型、混砂專用型等；
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(hù)方便。

基本參數(shù)與技術(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	±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
被測介質(zhì)溫度（℃）	-20~+110℃
環(huán)境條件	溫度-10~+55℃,相對溫度5%~90%，大氣壓力86~106Kpa
輸出信號	傳感器：脈沖頻率信號，低電平≤0.8V 高電平≥8V 變送器：兩線制4~20mADC電流信號
供電電源	傳感器：+12VDC、+24VDC（可選）變送器：+24VDC 現(xiàn)場顯示型：儀表自帶3.2V鋰電池
信號傳輸線	STVPV3×0.3(三線制)，2×0.3(二線制)
傳輸矩離	≤1000m
信號線接口	基本型：豪斯曼接頭，防爆型：內(nèi)螺紋M20×1.5
防爆等級	基本型：非防爆產(chǎn)品，防爆型：ExdIIBT6
防護(hù)等級	IP65

2、測量范圍及工作壓力

儀表口徑（mm）	擴(kuò)展流量范圍（m3/h）	常規(guī)耐受壓力（MPa）	特制耐壓等級（MPa） (法蘭連接方式)
DN4	0.04~0.4	6.3	12、16、25
DN6	0.06~0.6	6.3	12、16、25
DN10	0.15~1.5	6.3	12、16、25
DN15	0.4~8	6.3、2．5（法蘭）	4.0、6．312、16、25
DN20	0.45~9	6.3、2．5（法蘭）	4.0、6．312、16、25
DN25	0.5~10	6.3、2．5（法蘭）	4.0、6．312、16、25
DN32	0.8~15	6.3、2．5（法蘭）	4.0、6．312、16、25
DN40	1~20	6.3、2．5（法蘭）	4.0、6．312、16、25
DN50	2~40	2.5	4.0、6．312、16、25
DN65	4~70	2.5	4.0、6．312、16、25
DN80	5~100	2.5	4.0、6．312、16、25
DN100	10~200	1.6	4.0、6．312、16、25
DN125	13~250	1.6	2.5、4.0、6．312、16
DN150	15~300	1.6	2.5、4.0、6．312、16
DN200	40~800	1.6	2.5、4.0、6．312、16