YC104W系列渦輪流量計(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（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(guó)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(guó)的*臺(tái)TUF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(guó)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(jiǎn)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(guó)內(nèi)外流量?jī)x表*技術(shù)經(jīng)過優(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，廣泛用于測(cè)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(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
圖1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)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(cè)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(shì)，即電脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
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(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。
- 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。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(guó)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(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(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)
- 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(hào)，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(hào)（3~4KHZ），信號(hào)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(cè)量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表；
- 型傳感器類型多，可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂型等；
- 可制成插入型，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
| 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~+110℃ |
| 環(huán)境條件 | 溫度-10~+55℃,相對(duì)溫度5%~90%，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) |
| 傳輸矩離 | ≤1000m |
| 信號(hào)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(jí) | 基本型：非防爆產(chǎn)品，防爆型：ExdIIBT6 |
| 防護(hù)等級(jí) | IP65 |
2、測(cè)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(jí)（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 |
