YC104W系列渦輪流量計

       YC104W系列智能渦輪流量計（以下簡稱TUF）是葉輪式流量（流速）計的主要品種,葉輪式流量計還有風(fēng)速計、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、計量各部門中獲得廣泛應(yīng)用.

       流量計中TUF、容積式流量計和科氏質(zhì)量流量計是三類重復(fù)性、精確度的產(chǎn)品,而TUF又具有自已的特點,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,是其他兩類流量計難以達(dá)到的.

       YC104W系列渦輪流量計是吸取了國內(nèi)外流量儀表*技術(shù)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計,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),工作溫度下運動粘度小于5×10-6m2/s液體,可對流量計進(jìn)行實液標(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、超量報警等,是流量計量和節(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,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.

渦輪流量計的流量方程可分為兩種：實用流量方程和理論流量方程.

（1）實用流量方程

 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 ……流量計的儀表系數(shù),Hz.

         K ……流量計的儀表系數(shù),P/m3.

       流量計的系數(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.

圖02

       傳感器的儀表系數(shù)由流量校驗裝置校驗得出,它不問傳感器內(nèi)部流體機(jī)理,把傳感器作為一個黑匣子,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,其校驗條件是參考條件,如果使用時偏離此條件系數(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.

（2）理論流量方程

概據(jù)動量矩定理可以列出葉輪的運動方程

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,Jdw/dt=0,則M1=M2+M3+M4.經(jīng)理論分析與實驗驗證可得

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力學(xué)特性仍舊不很清楚,它與流本物性及流動特性有復(fù)雜的關(guān)系.比如當(dāng)流場有旋渦和非對稱速度分布時水動力學(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)仍需由實流校驗確定.但是理論流量方程有巨大的實用意義,它可用于指導(dǎo)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計及現(xiàn)場使用條件變化時儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測和估算.

產(chǎn)品特點

       1. 高精確度,一般可達(dá)±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.

       3. 輸出脈沖頻率信號,適于總量計量及與計算機(jī)連接,無零點漂移,抗力強(qiáng).

       4. 可獲得很高的頻率信號（3~4KHZ）,信號分辯率力強(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.

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

基本參數(shù)與技術(shù)性能

2. 測量范圍及工作壓力