渦輪流量計(jì)的工作原理

渦輪流量計(jì)是葉輪式流量(流速)計(jì)的主要品種，葉輪式流量計(jì)之中還有風(fēng)速計(jì)、水表等。
在各種流量計(jì)中，重復(fù)性、度的產(chǎn)品有：渦輪流量計(jì)、容積式流量計(jì)和科氏質(zhì)量流量計(jì)。而渦輪流量計(jì)具有自己的特點(diǎn)，比如結(jié)構(gòu)簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大(同樣口徑可通過的流量大)和可適應(yīng)高參數(shù)(高溫、高壓和低溫)等。至今，這類流量計(jì)產(chǎn)品可達(dá)技術(shù)參數(shù)：口徑4-750mm，壓力達(dá)250MPa，溫度為-240-700℃，像這樣的技術(shù)參數(shù)其他兩類流量計(jì)則是難以達(dá)到的。
氣體渦輪流量計(jì)廣泛應(yīng)用于以下一些測量對象：石油、有機(jī)液體、無機(jī)液、液化氣、天然氣、煤氣和低溫流體等。在國外液化石油氣、成品油和輕質(zhì)原油等的轉(zhuǎn)運(yùn)及集輸站，大型原油輸送管線的首末站都大量采用它進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算。在歐洲和美國氣體渦輪流量計(jì)是僅次于孔板流量計(jì)的天然氣計(jì)量儀表，僅荷蘭在天然氣管線上就采用了2600多臺各種尺寸，壓力從0.8MPa到6.5MPa的氣體TUF，他們已成為優(yōu)良的天然氣流量計(jì)。
盡管氣體渦輪流量計(jì)的優(yōu)良計(jì)量特性受到人們的青睞，可是給人的印象是由活動部件，使用期短，在選用時(shí)不免躊躇，經(jīng)過人們的不懈努力，應(yīng)該說情況大有改觀。
氣體渦輪流量計(jì)作為zui通用的流量計(jì)，其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、全系列、多規(guī)格批量生產(chǎn)的規(guī)模。應(yīng)該指出，氣體渦輪流量計(jì)除前述工業(yè)部門大量應(yīng)用外，在一些特殊部門亦得到廣泛應(yīng)用，如科研實(shí)驗(yàn)、國防科技、計(jì)量部門，這些領(lǐng)域的使用恰好避開了其弱點(diǎn)(不適于長期連續(xù)使用)，充分發(fā)揮其特點(diǎn)(高精度，重復(fù)性好，可用于高壓、高溫、低溫及微流量等條件)。在這些領(lǐng)域，大多是根據(jù)被測對象的特殊要求進(jìn)行專門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它們是儀表不進(jìn)行批量生產(chǎn)。
氣體渦輪流量計(jì)傳感器結(jié)構(gòu)圖，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)動周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值。檢測線圈中磁通隨之發(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。
TUF的實(shí)用流量方程為
qv=f/K (7.1)
qm=qvρ (7.2)
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)輸出信號的頻率，Hz;
K-流量計(jì)的儀表系數(shù)，P/m3。
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)部流體的流動機(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。