氣體渦輪流量計(jì)概述
氣體渦輪流量計(jì)是廣泛適用于天然氣、煤制氣、液化氣、輕烴氣等氣體的計(jì)量。
該產(chǎn)品經(jīng)國家防爆產(chǎn)品質(zhì)檢部門GB3836.2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第一部：通用要求》，GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分：隔爆型“d”》和GB3836.4-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第4部分：本質(zhì)安全型“i”》標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格，防爆標(biāo)志為Exd Ⅱ BT6（隔爆型）、Exia Ⅱ CT6（本安型）。適用于含有ⅡA、Ⅱ8、ⅡC類T1~T6溫度組別爆炸性氣體混合物的0（僅本安型）1、2區(qū)危險場所。
渦輪流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)
◆采用新型傳感器，始動流量計(jì)，壓力損失小，抗震與抗脈動流性能好，不易腐蝕，可靠性好，使用壽命長。
◆采用新型微處理器與高性能的集成芯片，運(yùn)算精度高，整機(jī)功能強(qiáng)大，性能優(yōu)越。
◆采用先進(jìn)的微功耗高新技術(shù)，整機(jī)功耗低。既能用內(nèi)電池長期供電運(yùn)行，又可由外電源供電運(yùn)行。
◆按流量頻率信號，可將儀表系數(shù)分八段自動進(jìn)行線性修正，可根據(jù)用戶需要提高儀表的計(jì)算精度。
◆采用EEPROM數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，具備歷史數(shù)據(jù)的存儲與查詢功能，三種歷史數(shù)據(jù)記錄方式可供用戶選擇。
◆流量計(jì)表頭可180°旋轉(zhuǎn)，安裝使用簡單方便。
◆高精確度，一般可達(dá)±1.5%R，±1.0%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，在貿(mào)易結(jié)算中優(yōu)先選用的流量計(jì)。
◆可檢測被測氣體的溫度、壓力和流量，能進(jìn)行流量自動跟蹤補(bǔ)償，并顯示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（Pn=101.325KPa,Tn=293.15K）的氣體流量；可實(shí)時查詢溫度、壓力、時間、日期等數(shù)據(jù)。
渦輪流量計(jì)工作原理
當(dāng)氣流進(jìn)入流量計(jì)時，首先經(jīng)過獨(dú)立機(jī)芯的前導(dǎo)流體并加速，在流體的作用下，由于渦輪葉片與流體流向成一定角度，此時渦輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，在渦輪克服阻力力矩和摩擦力矩后開始轉(zhuǎn)動。當(dāng)阻力力矩達(dá)到平衡時，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，渦輪轉(zhuǎn)動速度與流量成線性關(guān)系，通過旋轉(zhuǎn)的發(fā)信盤上的磁體周期性地改變傳感器磁阻，從而在傳感器兩端感應(yīng)出流體體積流量成正比的脈沖信號。該信號經(jīng)前置放大器放大、整形后和壓力溫度傳感器檢測到的壓力、溫度信號同時輸給流量積算儀進(jìn)行處理，直接顯示標(biāo)準(zhǔn)體積流量和標(biāo)準(zhǔn)體積總量。
流量計(jì)算儀工作原理
流量計(jì)算儀有溫度和壓力檢測模擬通道、流量傳感器通道以及微處理單元組成，并配有外輸出接口，輸出各種信號。流量計(jì)中的微處理器按照氣態(tài)方程進(jìn)行溫壓補(bǔ)償，并自動進(jìn)行壓縮因子修正，氣態(tài)方程如下：
Qn=Zn∕Zg•(Pg+Pa)∕Pn•Tn∕Tg•Qg
式中：Qn-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量（m³∕h）
Qg-未經(jīng)修正的體積流量（m³∕h）
Pg-流量計(jì)壓力檢測點(diǎn)處的表壓（KPa）
Tg-介質(zhì)的絕對溫度（273.15+t）k
t-被測介質(zhì)攝氏溫度（℃）
Zn-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓縮系數(shù)
Tn-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度（293.15k）
Pn-標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.325KPa）
渦輪流量計(jì)技術(shù)參數(shù)
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執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
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封閉式管道中氣體流量的測量-氣體渦輪流量計(jì)（GB∕T8940-2003）
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儀表口徑（mm）及連接方式
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25、40、50、65、80、100、125、150、200、250、250、300采用法蘭連接
25、40、50可采用螺紋連接
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精度等級
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±1.5%R（±1%R需特制）
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量程比
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1:10；1:20；1:30
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儀表材質(zhì)
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表體：304不銹鋼或者鑄鋁
葉輪：防腐ABS或優(yōu)質(zhì)鋁合金
轉(zhuǎn)換器：鑄鋁
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使用條件
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介質(zhì)溫度：-20℃~80℃
環(huán)境溫度：-30℃~60℃
相對濕度：5%~90%
大氣壓力：86KPa~106KPa
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工作電源
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-
外電源：+24VDC±15%，波紋≤±5%，適用于4-20mA輸出、脈沖輸出、RS485等
-
內(nèi)電源：1組3.0V10AH鋰電池，電池電壓在2.0V~3.0V時均可正常工作。
當(dāng)電壓低于2.0時出現(xiàn)欠壓指示
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整機(jī)功耗
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-
外電源：＜1W
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內(nèi)電源：平均功耗≤1W，可連續(xù)使用三年以上。
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信號輸出功能
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脈沖信號①、4-20mA電流信號②、控制信號③
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通訊輸出功能
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RS485通訊④
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實(shí)時記錄功能⑤
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起停記錄、日記錄、定時間間隔記錄
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信號線接口
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內(nèi)螺紋M20*1.5或其他
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防爆等級
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Exd Ⅱ BT6或Exia Ⅱ CT4
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防護(hù)等級
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IP65
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渦輪流量計(jì)測量范圍及工作壓力
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公稱通徑（mm）
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型號
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標(biāo)準(zhǔn)量程（m³∕h）
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擴(kuò)展量程（m³∕h）
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常規(guī)耐壓等級（MPa）
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特制耐壓等級（MPa）
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安裝方式
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DN25
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GY-25□
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S
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2.5-25
|
W
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4-40
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1.6
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2.5,4.0
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法蘭（螺紋）
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DN40
|
GY-40□
|
S
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5-50
|
W
|
6-60
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭（螺紋）
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DN50
|
GY-50□
|
S1
|
6-65
|
W1
|
5-70
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭
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S2
|
10-100
|
W2
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8-100
|
|
DN65
|
GY-65□
|
S
|
15-200
|
W
|
10-200
|
1.6
|
2.5,4.0
|
法蘭
|
|
DN80
|
GY-80□
|
S1
|
13-250
|
W
|
10-160
|
1.6
|
2.5-4.0
|
法蘭
|
|
S2
|
20-400
|
|
DN100
|
GY-100□
|
S1
|
20-400
|
W
|
13-250
|
1.6
|
2.5
|
法蘭
|
|
S2
|
32-650
|
|
DN125
|
GY-125□
|
S
|
25-700
|
W
|
20-800
|
1.6
|
2.5
|
法蘭
|
|
DN150
|
GY-150□
|
S1
|
32-650
|
W
|
80-1600
|
1.6
|
2.5
|
法蘭
|
|
S2
|
50-1000
|
|
DN200
|
GY-200□
|
S1
|
80-1600
|
W
|
50-1000
|
1.6
|
-
|
法蘭
|
|
S2
|
130-2500
|
|
DN250
|
GY-250□
|
S1
|
130-2500
|
W
|
80-1600
|
1.6
|
-
|
法蘭
|
|
S2
|
200-4000
|
|
DN300
|
GY-300□
|
S
|
200-4000
|
W1
|
130-2500
|
1.6
|
-
|
法蘭
|
|
W2
|
320-6500
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渦輪流量計(jì)儀表選型
用戶在選型時，應(yīng)根據(jù)管道公稱壓力、介質(zhì) 高壓力、介質(zhì)溫度、介質(zhì)組分情況、 流量范圍及信號輸出要求合理選擇流量計(jì)的型號規(guī)格。
為使流量計(jì)的使用性能 佳，流量計(jì)的使用流量范圍應(yīng)在（20%~80%）Qmax范圍內(nèi)比較合適。
流量計(jì)出廠時的信號輸出方式：工況脈沖信號輸出（三線制）、標(biāo)準(zhǔn)流量信號（IC卡）輸出或RS-485通訊輸出。若要求有其他輸出功能，請?jiān)谟嗀洉r說明。
渦輪流量計(jì)典型應(yīng)用：天然氣、氮?dú)?、壓縮空氣等中低流速氣體
液體渦輪流量計(jì)概述：
WD-GY系列渦輪流量計(jì)是吸取了國內(nèi)外流量儀表先進(jìn)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、重復(fù)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)動粘度小于5*10﹣²*³㎡∕s的液體，對于運(yùn)動粘度大于5*10﹣²*³㎡∕s的液體，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。
渦輪流量計(jì)工作原理
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)用方程和理論流量方程。
流量計(jì)的系數(shù)與流量（或管道雷諾數(shù)）的關(guān)系曲線如下圖所示。由圖可見，儀表系數(shù)可分為兩段，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)流體低于傳感器流量下限時，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)流量超過流量上限時要注意防止空穴現(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，它完全不問傳感器內(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(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特性參數(shù)的情況而定。
渦輪流量計(jì)理論流量方程
根據(jù)動量矩定理可以列出葉輪的運(yùn)動方程
國內(nèi)外學(xué)者提出許多理論流量方程，他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，它與流體特性及流動特性有復(fù)雜的關(guān)系。比如當(dāng)現(xiàn)場有漩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(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)場使用條件變化時儀表系數(shù)變化規(guī)律的預(yù)測和估算。
渦輪流量計(jì)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)可得到極高的精確度，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，適用于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無零點(diǎn)漂移，抗干擾能力強(qiáng)；
♦可獲得很高的頻率信號（3~4kHz），信號分辨率強(qiáng)；
♦范圍度寬，大中口徑可達(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；
♦可制成插入型，適用于大口徑測量，壓力損失小， 低，可不斷流取出，安裝維護(hù)方便。
渦輪流量計(jì)主要技術(shù)參數(shù)
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執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
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渦輪流量傳感器（JB∕T9246-1999）
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儀表口徑（mm）及連接方式
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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
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精度等級
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±1%R、±0.5%R、±0.2%R（需特制）
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量程比
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1:10；1:15;1:20
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傳感器材質(zhì)
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304不銹鋼、316（L）不銹鋼等
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使用條件
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介質(zhì)溫度：-20℃~120℃ 環(huán)境溫度：-20℃~60℃
相對濕度：5%~90% 大氣壓力：86KPa~106KPa
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信號輸出功能
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脈沖信號、4~20mA信號
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通訊輸出功能
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RS485通訊、HART協(xié)議等
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工作原理
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-
外電源：+24VDC±15%，波紋≤±5%，適用于4-20mA輸出、脈沖輸出、RS485等
-
內(nèi)電源：1組3.0V10AH鋰電池，電池電壓在2.0V~3.0V時均可正常工作。
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信號線接口
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基本型：豪斯曼接頭或自帶三芯線纜；防爆型：內(nèi)螺紋 M20*1.5
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防爆等級
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ExiaⅡCT4或ExdⅡBT6
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防護(hù)等級
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IP65或更高（可定制）
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渦輪流量計(jì)測量范圍及工作壓力
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儀表口徑（mm）
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正常流量范圍（m³∕h）
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擴(kuò)展流量范圍（m³∕h）
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常規(guī)連接方式
與耐壓等級
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特制耐壓等級（MPa）（法蘭夾裝）
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|
DN4
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0.04~0.25
|
0.04~0.4
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
10、16、25
|
|
DN6
|
0.1~0.6
|
0.06~0.6
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
10、16、25
|
|
DN10
|
0.2~1.2
|
0.15~1.5
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
10、16、25
|
|
DN15
|
0.6~6
|
0.4~8
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN20
|
0.8~8
|
0.45~9
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN25
|
1~10
|
0.5~10
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN32
|
1.5~15
|
0.8~15
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN40
|
2~20
|
1~20
|
螺紋連接∕6.3MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
|
DN50
|
4~40
|
2~40
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
DN65
|
7~70
|
4~70
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
DN80
|
10~100
|
5~100
|
螺紋連接∕2.5MPa
|
4.0、6.3、10、16、25
|
|
DN100
|
20~200
|
10~200
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16、25
|
|
DN125
|
25~250
|
13~250
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16
|
|
DN150
|
30~300
|
15~300
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16
|
|
DN200
|
80~800
|
40~800
|
螺紋連接∕1.6MPa
|
2.5、4.0、6.3、10、16
|
渦輪流量計(jì)典型應(yīng)用：水、柴油、甲醇等無雜質(zhì)無強(qiáng)烈腐蝕性液體。
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