1.1渦輪流量(liàng)計工作原理
　　渦(wō)輪流量計 是一(yī)種速度式流量(liang)計，其工作原理(li)是根據置于流(liú)體中的❄️葉輪的(de)旋轉角速度與(yǔ)流體流速成正(zheng)比，通過測量葉(yè)輪的旋轉角速(su)度得到被測流(liu)體的流速🌏，從而(ér)得🚩到管道内的(de)流⚽量值[27]。整個儀(yí)表由殼體、導向(xiang)體（疏流器🚶‍♀️）、葉輪(lun)、軸、軸承及信号(hào)📧檢測器等💃組成(cheng)。流量計内部結(jié)構如圖2-2所示。

　　渦輪流(liu)量計在管道中(zhōng)心安放一個渦(wo)輪，兩端由軸承(cheng)支撐。當流體進(jìn)入流量計時，首(shou)先要經過渦輪(lun)流量計内部㊙️特(tè)殊結構🤞的前導(dǎo)流體并加速。在(zài)流體的作用下(xià)，渦輪葉片會與(yu)✏️流體流❤️向形成(cheng)一定角度，這個(gè)時候渦輪就會(hui)産生轉動力矩(jǔ)，這個轉動力矩(ju)需要克服阻力(lì)力矩和摩擦力(li)矩之後才能帶(dài)動渦輪💋開始轉(zhuǎn)動。當轉動力矩(ju)、阻力力矩和摩(mó)擦力矩達到平(ping)衡時，渦輪的轉(zhuan)速就會恒定[27]。而(er)且渦輪轉動速(su)度與🏃🏻流量成線(xian)性關系。葉輪的(de)轉速經一副齒(chǐ)輪減速，同時由(yóu)一個密封的磁(cí)性耦合器件将(jiāng)轉動的🈚趨勢傳(chuán)到儀表外部的(de)🚶‍♀️機械式計數器(qi)。利用電磁感應(yīng)原理，通過旋轉(zhuǎn)⛱️的渦輪葉片頂(ding)端導磁體周期(qī)性地改變磁阻(zǔ)，将檢測線圈檢(jiǎn)測到的磁通周(zhou)期變化信号送(song)入前置👨‍❤️‍👨放大器(qi)，經過放大、整形(xing)，産生與🐪流速成(chéng)正比的脈沖信(xìn)号，送入單位與(yǔ)流量積算電路(lù)，得到并🏃🏻‍♂️顯示累(lei)積流量值；同時(shí)将脈沖信号送(sòng)入頻率-電流♋轉(zhuan)換電路，轉換成(cheng)模拟電⭐流，進而(er)指示瞬🥰時流量(liàng)值。
渦輪流量計(jì)的流量方程爲(wei)
Qv=f/K（2-1）
　　公式（2-1）中，Qv爲體積(jī)流量，單位m3/h。f爲流(liú)量計輸出信号(hao)的頻💁率，單位Hz。K爲(wèi)流♉量計的儀表(biǎo)系數，單位脈沖(chòng)數/m3。
　　渦輪流量計(ji)流量特性曲線(xiàn)如圖2-1所示[7]。從特(te)性曲線可以看(kàn)💋出，當流量計從(cong)零開始增大時(shí)，葉輪必須先克(kè)服軸與🐕軸承之(zhi)間産生的靜摩(mo)擦力矩後才開(kai)始旋轉，極小量(liàng)的🐆流體通過渦(wo)輪🔴流量計時，渦(wō)輪并不轉動，隻(zhī)有當流量大于(yú)某一最小值時(shí)，這一最小流量(liàng)值與流體的密(mì)度成平方根關(guan)系，所以它對密(mi)度較大的流體(ti)❌靈敏度較好，在(zai)流量計較小時(shí)，流量特性變化(huà)很大，主要收粘(zhān)滞性摩擦力矩(ju)影響。
　　當流量大(da)于某一數值後(hou)，流量與轉數才(cái)近似線性關系(xi)，這🌈就是渦輪流(liú)量計的工作區(qū)域。
　　由于軸承壽(shou)命、葉輪強度和(hé)壓損等消極的(de)制約，渦💜輪不能(néng)轉動太快，因此(ci)渦輪流量計和(hé)其他流量計一(yi)樣，存在測量的(de)上下限。

1.2渦輪流(liú)量計優缺點
　　渦(wō)輪流量計在石(shi)油化工、有機液(ye)體、無機液、液化(hua)氣、天然✊氣和低(dī)溫流體中有着(zhe)廣泛的應用，在(zài)使用量上是🚶‍♀️僅(jǐn)次于孔⛹🏻‍♀️闆流量(liang)計的計量儀表(biǎo)。
（一）渦輪流量計(ji)的優點
（1）高精度(dù)
　　對于液體一般(bān)爲±0.25%~±0.5%，高精度型可(kě)達到±0.15%；當介質爲(wèi)氣體時，一般爲(wèi)±1.5%，特殊專用型爲(wèi)±0.5%~1%，在所用流量計(ji)中，渦輪流量計(ji)😍屬于最精确的(de)。
（2）重複性好
　　短期(qi)重複性可達0.05%~0.2%，正(zheng)是由于其具有(you)良好的重複性(xìng)，如‼️經常校😍準☀️或(huò)在線校準可得(dé)極高的精确度(dù)，使其成爲在貿(mào)⭐易結算計量的(de)優秀解決方案(àn)之一。
（3）測量範圍(wéi)寬
　　中大口徑可(kě)達40:1~10:1，小口徑爲6:1或(huo)5:1。
（4）輸出脈沖頻率(lǜ)信号
　　适于總量(liàng)計量及計算機(jī)連接，無零點漂(piāo)移，抗幹擾能🙇🏻力(li)強。可獲得很高(gāo)的頻率信号（3~4Hz），信(xin)号分辨率強[23]。
（5）适(shì)用于高壓測量(liàng)
儀表表體不必(bi)開孔，易制成高(gāo)壓型儀表。
（6）結構(gou)類型多，可适應(yīng)各種測量對象(xiang)的需要。
（二）渦輪(lún)流量計的缺點(diǎn)
（1）難以長期保持(chí)校準特性，需要(yào)定期校驗。對于(yú)無潤🚶‍♀️滑性⛹🏻‍♀️的液(ye)🛀🏻體，液體中含有(yǒu)懸浮物或具有(yǒu)腐蝕性時，容易(yi)造成軸承👄磨損(sǔn)及卡住等問題(tí)，限制了其使用(yong)範圍，特殊工況(kuang)需要采用耐磨(mó)硬質合金軸和(he)軸承😄。有貿易儲(chǔ)運和高精度測(ce)量要求時，最好(hao)😍配備現場🌏校驗(yan)設備，可定期校(xiao)準以保持其特(tè)性。
（2）不适用于較(jiào)高粘度介質（高(gao)粘度型除外），随(sui)着粘度的增大(da)，流量計測量下(xia)限值提高，測量(liàng)範圍縮小，線性(xìng)度變差。
（3）流體物(wu)性（密度、粘度）對(duì)儀表特性影響(xiang)較大。氣體渦輪(lún)流✨量🚩計易受到(dao)密度的影響，而(ér)液體渦輪流量(liang)計⭕對粘度變化(hua)的反應敏感⛹🏻‍♀️。由(yóu)于密度和粘度(du)與溫度、壓力關(guan)系密切🔴，在現場(chang)✔️溫度、壓力波動(dong)較大的情況下(xia)，要根據它們對(dui)精确度影響的(de)程度采🏃‍♂️取補償(cháng)措施，才能使流(liu)量計保持在較(jiao)高的精度。
（4）流量(liang)計受到來自流(liu)速分布畸變和(hé)旋轉流的影響(xiǎng)較大，一🥵次表☀️上(shang)下遊都需設置(zhì)較長的直管段(duàn)，安裝空間要求(qiú)嚴格。
（5）對被測介(jiè)質的潔淨度要(yào)求較高，限制了(le)其适用領🔞域，雖(sui)然可以🈲通過安(an)裝過濾器以适(shì)應髒污介質，但(dàn)亦帶♈來壓損增(zēng)大、維護量增大(dà)等一系列問題(tí)，因此🔞在由于潔(jie)淨度較差的流(liú)體測量時要謹(jǐn)慎使用。
（6）小口徑(jing)（2”以下）儀表流量(liang)特性受物性影(yǐng)響嚴重，儀表性(xing)💃🏻能難以提高。
1.3渦(wo)輪流量計安裝(zhuang)形式
　　渦輪流量(liàng)計根據口徑的(de)不同安裝形式(shi)分爲法蘭連🛀接(jie)、螺紋連🥰接以及(ji)夾裝式連接三(sān)種安裝方式。螺(luo)紋連接與夾裝(zhuāng)式連接一般常(chang)用于小口徑管(guan)線。渦輪流量計(ji)安裝時液體流(liú)動方向應與傳(chuan)感器外殼上指(zhǐ)示流向的箭頭(tou)方向一緻。典型(xíng)的渦輪流量計(ji)♊安裝如圖2-3所示(shi)[8]。

液體(ti)渦輪流量傳感(gan)器可水平、垂直(zhi)安裝，垂直安裝(zhuāng)時流體方🔴向🏃🏻必(bi)須向上。液體應(ying)充滿管道，不得(dé)有氣泡。直🙇‍♀️管段(duàn)内壁應光滑清(qing)潔，無凹痕、積垢(gou)和起皮等缺陷(xian)。

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