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=qvρ              公式2
式中   qv, qm ……分別為體積流量，m3/s，質(zhì)量流量，kg/s;
           f ……流量計輸出信號的頻率，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2  渦輪流量計特性曲線
    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
根據(jù)動量矩定理可以列出葉輪的運動方程
               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(zhuǎn)時， 0，則M1=M2+M3+M4。論分析與實驗驗證可得
               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，它與流體物性及流動特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當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。
 
三、產(chǎn)品特點
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(fù)性好，短期重復(fù)性可達0.05%~0.2%,正是由于具有良好的重復(fù)性，如經(jīng)常校準或在線校準可得到*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連接，無零點漂移，抗*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(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護方便，流通能力大；
7.         適用高壓測量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表；
8.         型傳感器類型多，可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計為各類型傳感器，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，價格低，可不斷流取出，安裝維護方便。
 
四、基本參數(shù)與技術(shù)性能
1.技術(shù)性能表1
 
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～＋120℃
環(huán)境條件
溫度－10～+55℃，相對濕度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）
傳輸距離
≤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
防護等級
IP65
 
2.測量范圍及工作壓力表2
儀表口徑
（mm）
正常流量范圍（m3/h）
擴展流量范圍（m3/h）
常規(guī)耐受壓力
（MPa）
特制耐壓等級（MPa）
（法蘭連接方式）
DN 4
0.04～0.25
0.04～0.4
6.3
12、16、25
DN 6
0.1～0.6
0.06～0.6
6.3
12、16、25
DN 10
0.2～1.2
0.15～1.5
6.3
12、16、25
DN 15
0.6～6
0.4～8
6.3、2.5（法蘭）
4.0、6.3、12、16、25
DN 20
0.8～8
0.45～9
6.3、2.5（法蘭）
4.0、6.3、12、16、25
DN 25
1～10
0.5～10
6.3、2.5（法蘭）
4.0、6.3、12、16、25
DN 32
1.5～15
0.8～15
6.3、2.5（法蘭）
4.0、6.3、12、16、25
DN 40
2～20
1～20
6.3、2.5（法蘭）
4.0、6.3、12、16、25
DN 50
4～40
2～40
2.5
4.0、6.3、12、16、25
DN 65
7～70
4～70
2.5
4.0、6.3、12、16、25
DN 80
10～100
5～100
2.5
4.0、6.3、12、16、25
DN 100
20～200
10～200
2.5
4.0、6.3、12、16、25
DN 125
25～250
13～250
1.6
2.5、4.0、6.3、12、16
DN 150
30～300
15～300
1.6
2.5、4.0、6.3、12、16
DN 200
80～800
40～800
1.6
2.5、4.0、6.3、12、16
 
五、儀表分類
1．按儀表功能分類，LWGY系列渦輪流量計可分為2大類，即：
l         渦輪流量傳感器/變送器
l         智能一體化渦輪流量計
2．功能說明
l         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(tǒng)配合使用。
按照不同的輸出信號，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；信號傳輸距離≤1000米；
儀表選型表3
型    號
說    明
LWGY─
□
/□
/□
/□
/□
/□
/□
公
稱
通
徑
4
 
 
 
 
 
 
4mm，標準量程0.04～0.25m3/h，寬量程為0.04～0.4m3/h
6
6mm，標準量程0.1～0.6m3/h， 寬量程為0.06～0.6m3/h
10
10mm，標準量程0.2～1.2m3/h，寬量程為0.15～1.5m3/h
15
15mm，標準量程0.6～6m3/h寬量程為0.4～8m3/h
20
20mm，標準量程0.8～8m3/h，寬量程為0.4～8m3/h
25
25mm，標準量程1～10m3/h，寬量程為0.5～10m3/h
32
32mm，標準量程1.5～15m3/h，寬量程為0.8～15m3/h
40
40mm，標準量程2～20m3/h，寬量程為1～20m3/h
50
50mm，標準量程4～40m3/h，寬量程為2～40m3/h
65
65mm，標準量程7～70m3/h，寬量程為4～70m3/h
80
80mm，標準量程10～100m3/h，寬量程為5～100m3/h
100
100mm，標準量程20～200m3/h，寬量程為10～200m3/h
125
125mm，標準量程25～250m3/h，寬量程為13～250m3/h
150
150mm，標準量程30～300m3/h，寬量程為15～300m3/h
200
200mm，標準量程80～800m3/h，寬量程為40～800m3/h
類 型
N
基本型，+12V供電，脈沖輸出，高電平≥8V低電平≤0.8V
A
4～20mA兩線制電流輸出，遠傳變送型
B
電池供電現(xiàn)場顯示型
C
現(xiàn)場顯示/4～20mA 兩線制電流輸出
C1
現(xiàn)場顯示/RS485通訊協(xié)議
C2
現(xiàn)場顯示/HART通訊協(xié)議
精度等級
05
精度0.5級
10
精度1.0級
渦 輪
類 型
W
寬量程渦輪
S
標準渦輪
材 質(zhì)
S
304不銹鋼
L
316（L）不銹鋼
防 爆
 
無標記，為非防爆型
E
防爆型 （ExmⅡCT6或 ExdⅡBT6）
壓力等級
N
常規(guī)   （參照表2）
H(x)
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，請在“公稱通徑”后加“（FL）”
例如，選用一臺法蘭連接式防爆型渦輪流量計測量柴油，管道為DN40、現(xiàn)場需要顯示并遠傳電流信號，要求精度0.5級，304不銹鋼材質(zhì)，儀表耐壓16MPa測量范圍為標準量程，其產(chǎn)品型號應(yīng)為：LWGY-40(FL)/C/05/S/S/E/H16