1.1渦(wo)輪流量(liang)計工作(zuo)原理
　　渦(wo)輪流量(liang)計 是一(yi)種速度(du)式流量(liang)計，其工(gong)作原理(li)是根據(ju)置于流(liu)體中💘的(de)葉輪🌏的(de)旋轉角(jiao)速度與(yu)流體流(liu)速成正(zheng)比，通過(guo)測量葉(ye)🏃輪的旋(xuan)轉角速(su)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼度得到(dao)被測流(liu)體的流(liu)速💚，從而(er)得到管(guan)道内的(de)流量值(zhi)[27]。整個儀(yi)表由殼(ke)體、導向(xiang)體（疏流(liu)器💋）、葉輪(lun)、軸、軸承(cheng)及信号(hao)檢測器(qi)等組成(cheng)。流量🌈計(ji)内部結(jie)構如圖(tu)2-2所示。

　　渦輪流(liu)量計在(zai)管道中(zhong)心安放(fang)一個渦(wo)輪，兩端(duan)由軸💋承(cheng)支撐。當(dang)流🤟體進(jin)入流量(liang)計時，首(shou)先要經(jing)過渦輪(lun)流量計(ji)内部特(te)殊結構(gou)的前導(dao)流體并(bing)加速。在(zai)流體的(de)作用下(xia)🏃，渦輪葉(ye)片會與(yu)流體流(liu)向形成(cheng)✍️一定角(jiao)度，這🌈個(ge)時候渦(wo)輪就會(hui)産生轉(zhuan)動力矩(ju)，這個轉(zhuan)動力矩(ju)需⭐要克(ke)服阻力(li)力矩和(he)摩擦力(li)矩之後(hou)才能帶(dai)動渦輪(lun)開始轉(zhuan)動。當轉(zhuan)動力矩(ju)、阻力力(li)矩和摩(mo)擦力矩(ju)達到🔆平(ping)衡時，渦(wo)輪的轉(zhuan)速就會(hui)恒定[27]。而(er)且渦輪(lun)轉動速(su)度與流(liu)量成線(xian)性關系(xi)🥰。葉輪的(de)轉速經(jing)一副齒(chi)輪減速(su)，同時由(you)一個密(mi)封的磁(ci)❄️性耦合(he)✨器件将(jiang)轉動的(de)趨勢傳(chuan)到儀表(biao)外部的(de)機械式(shi)計數器(qi)。利用電(dian)磁感應(ying)原理，通(tong)過旋轉(zhuan)的渦輪(lun)葉片⛷️頂(ding)端導磁(ci)體周期(qi)性地改(gai)變磁阻(zu)，将檢測(ce)線圈檢(jian)測到的(de)磁通周(zhou)期變化(hua)信号🐕送(song)入前置(zhi)放大器(qi)，經過放(fang)大、整形(xing)，産生與(yu)流速成(cheng)正比的(de)脈沖信(xin)号，送入(ru)單位與(yu)流量積(ji)算電路(lu)，得到并(bing)顯示累(lei)積流量(liang)值；同時(shi)将脈沖(chong)信号送(song)入頻率(lü)-電流轉(zhuan)換電路(lu)，轉🐕換成(cheng)模拟電(dian)流，進而(er)指示瞬(shun)時流量(liang)值。
渦輪(lun)流量計(ji)的流量(liang)方程爲(wei)
Qv=f/K（2-1）
　　公式（2-1）中(zhong)，Qv爲體積(ji)流量，單(dan)位m3/h。f爲流(liu)量計輸(shu)出信号(hao)的頻率(lü)，單位Hz。K爲(wei)流量計(ji)的儀表(biao)系數，單(dan)位脈沖(chong)數/m3。
　　渦輪(lun)流量計(ji)流量特(te)性曲線(xian)如圖2-1所(suo)示[7]。從特(te)性曲線(xian)可以看(kan)♍出，當流(liu)量計從(cong)零開始(shi)增大時(shi)，葉輪必(bi)須先❗克(ke)服軸與(yu)軸承🌍之(zhi)間産生(sheng)的靜摩(mo)擦力矩(ju)後才開(kai)始旋轉(zhuan)，極小量(liang)的流體(ti)通過渦(wo)輪流量(liang)計時，渦(wo)輪并不(bu)轉動，隻(zhi)有當流(liu)量大于(yu)某一最(zui)小值時(shi)，這一最(zui)小流量(liang)值與流(liu)體的密(mi)度成平(ping)✊方根關(guan)系，所以(yi)它對密(mi)度較大(da)的流體(ti)靈敏度(du)較好，在(zai)流🌂量計(ji)較小時(shi)，流量特(te)性變化(hua)很大，主(zhu)要收粘(zhan)滞性摩(mo)擦力矩(ju)影響。
　　當(dang)流量大(da)于某一(yi)數值後(hou)，流量與(yu)轉數才(cai)近似線(xian)性🔞關系(xi)，這就是(shi)🚶‍♀️渦輪流(liu)量計的(de)工作區(qu)域。
　　由于(yu)軸承壽(shou)命、葉輪(lun)強度和(he)壓損等(deng)消極的(de)制約，渦(wo)輪不能(neng)✂️轉動太(tai)快，因此(ci)渦輪流(liu)量計和(he)其他流(liu)量計一(yi)樣，存在(zai)測量❄️的(de)上下限(xian)🥰。

1.2渦輪流(liu)量計優(you)缺點
　　渦(wo)輪流量(liang)計在石(shi)油化工(gong)、有機液(ye)體、無機(ji)液、液化(hua)氣🈲、天然(ran)氣和低(di)溫流體(ti)中有着(zhe)廣泛的(de)應用，在(zai)使用量(liang)上是僅(jin)次🛀于孔(kong)闆流量(liang)計🏃‍♀️的計(ji)量儀表(biao)。
（一）渦輪(lun)流量計(ji)的優點(dian)
（1）高精度(du)
　　對于液(ye)體一般(ban)爲±0.25%~±0.5%，高精(jing)度型可(ke)達到±0.15%；當(dang)介質爲(wei)氣體時(shi)♉，一般爲(wei)±1.5%，特殊專(zhuan)用型爲(wei)±0.5%~1%，在所用(yong)流量計(ji)中，渦輪(lun)流量計(ji)屬于最(zui)精确的(de)🙇‍♀️。
（2）重複性(xing)好
　　短期(qi)重複性(xing)可達0.05%~0.2%，正(zheng)是由于(yu)其具有(you)良好的(de)重複性(xing)，如🤞經常(chang)校準或(huo)在線校(xiao)準可得(de)極高的(de)精确度(du)，使其🔴成(cheng)爲在貿(mao)易結算(suan)計量的(de)優秀解(jie)決方案(an)之一。
（3）測(ce)量範圍(wei)寬
　　中大(da)口徑可(ke)達40:1~10:1，小口(kou)徑爲6:1或(huo)5:1。
（4）輸出脈(mo)沖頻率(lü)信号
　　适(shi)于總量(liang)計量及(ji)計算機(ji)連接，無(wu)零點漂(piao)移，抗幹(gan)擾能力(li)強。可獲(huo)得很高(gao)的頻率(lü)信号（3~4Hz），信(xin)号分辨(bian)率強[23]。
（5）适(shi)用于高(gao)壓測量(liang)
儀表表(biao)體不必(bi)開孔，易(yi)制成高(gao)壓型儀(yi)表。
（6）結構(gou)類型多(duo)，可适應(ying)各種測(ce)量對象(xiang)的需要(yao)。
（二）渦輪(lun)流量計(ji)的缺點(dian)
（1）難以長(zhang)期保持(chi)校準特(te)性，需要(yao)定期校(xiao)驗。對于(yu)無潤滑(hua)‼️性的🙇‍♀️液(ye)體🔞，液體(ti)中含有(you)懸浮物(wu)或具有(you)腐蝕性(xing)時，容易(yi)造成⚽軸(zhou)承磨損(sun)及卡住(zhu)等問題(ti)，限制了(le)其使用(yong)範圍，特(te)殊工況(kuang)🏒需要采(cai)用耐磨(mo)硬質合(he)金軸和(he)軸承。有(you)貿易儲(chu)運和高(gao)精度測(ce)量要求(qiu)時，最好(hao)配備現(xian)場校驗(yan)設備，可(ke)定期校(xiao)準以保(bao)持其特(te)性。
（2）不适(shi)用于較(jiao)高粘度(du)介質（高(gao)粘度型(xing)除外），随(sui)着粘度(du)的增大(da)，流量計(ji)測量下(xia)限值提(ti)高，測量(liang)範圍縮(suo)小，線🌂性(xing)度變差(cha)。
（3）流體物(wu)性（密度(du)、粘度）對(dui)儀表特(te)性影響(xiang)較大。氣(qi)體渦輪(lun)流量✂️計(ji)易受到(dao)密度的(de)影響，而(er)液體渦(wo)輪流量(liang)計對粘(zhan)度變化(hua)的反應(ying)敏感。由(you)于密度(du)和粘度(du)與溫度(du)、壓力關(guan)系密切(qie)，在現場(chang)溫度、壓(ya)力波動(dong)較大的(de)情況下(xia)，要根據(ju)🐕它們對(dui)精确度(du)影響的(de)程度采(cai)取補償(chang)措施，才(cai)能使流(liu)⭕量計保(bao)持在🏃🏻較(jiao)高的精(jing)度🔱。
（4）流量(liang)計受到(dao)來自流(liu)速分布(bu)畸變和(he)旋轉流(liu)的影響(xiang)較大，一(yi)次表🍉上(shang)下遊都(dou)需設置(zhi)較長的(de)直管段(duan)，安裝空(kong)間要求(qiu)嚴格。
（5）對(dui)被測介(jie)質的潔(jie)淨度要(yao)求較高(gao)，限制了(le)其适用(yong)領域，雖(sui)然可以(yi)通過安(an)裝過濾(lü)器以适(shi)應髒污(wu)介質，但(dan)亦帶來(lai)壓損增(zeng)大、維🐅護(hu)量增大(da)等一系(xi)列問題(ti)，因此在(zai)由于潔(jie)淨度較(jiao)差的流(liu)體測量(liang)時要謹(jin)慎使用(yong)。
（6）小口徑(jing)（2”以下）儀(yi)表流量(liang)特性受(shou)物性影(ying)響嚴重(zhong)，儀表性(xing)能難以(yi)提高。
1.3渦(wo)輪流量(liang)計安裝(zhuang)形式
　　渦(wo)輪流量(liang)計根據(ju)口徑的(de)不同安(an)裝形式(shi)分爲法(fa)蘭❤️連接(jie)、螺‼️紋♉連(lian)接以及(ji)夾裝式(shi)連接三(san)種安裝(zhuang)方式。螺(luo)紋連接(jie)與夾裝(zhuang)式連接(jie)一般常(chang)用于小(xiao)口徑管(guan)線。渦輪(lun)流量計(ji)安裝時(shi)液體流(liu)動方向(xiang)應與傳(chuan)感器外(wai)殼☀️上指(zhi)示流向(xiang)的箭頭(tou)方向一(yi)緻。典型(xing)的渦輪(lun)流量計(ji)👣安裝如(ru)圖2-3所🈲示(shi)[8]。

液體(ti)渦輪流(liu)量傳感(gan)器可水(shui)平、垂直(zhi)安裝，垂(chui)直安裝(zhuang)時流體(ti)方向必(bi)須向上(shang)。液體應(ying)充滿管(guan)道，不得(de)有氣泡(pao)。直管段(duan)内壁🐕應(ying)光滑清(qing)潔，無凹(ao)痕、積垢(gou)和起皮(pi)等缺陷(xian)。

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