1.1渦輪流量(liang)計工作原(yuan)理
　　渦輪流(liú)量計 是一(yi)種速度式(shi)流量計，其(qi)工作原理(li)是根據置(zhì)于流體中(zhōng)🛀的葉輪的(de)旋轉角速(su)度與流體(tǐ)流速成正(zheng)比，通過測(ce)量葉輪的(de)旋轉角速(su)度得到被(bèi)測流體的(de)流速🔞，從而(er)得到管道(dào)内的流🚶‍♀️量(liang)值[27]。整個儀(yí)表由殼體(tǐ)、導向體（疏(shū)流器）、葉輪(lun)、軸、軸承及(jí)信号🚶檢測(cè)器等👈組成(chéng)。流量計内(nei)部結構如(rú)圖2-2所示。

　　渦輪流(liú)量計在管(guan)道中心安(an)放一個渦(wō)輪，兩端由(yóu)軸☀️承支撐(chēng)。當流體進(jìn)入流量計(jì)時，首先要(yào)經過渦輪(lun)流量計内(nei)部特殊結(jie)構🏃的前⁉️導(dao)流體并加(jia)速。在流體(tǐ)的作用下(xia)，渦輪葉片(pian)會與流體(tǐ)流向形成(cheng)一定角度(du)，這個時候(hòu)渦💰輪就會(hui)産生轉動(dòng)力矩，這個(gè)轉動力矩(ju)需☔要克服(fu)阻力力矩(ju)和摩擦力(li)矩之後才(cái)能帶動渦(wo)輪開始轉(zhuǎn)動。當轉動(dong)力矩、阻力(lì)力矩和摩(mó)擦力矩‼️達(da)到平衡時(shi)，渦輪的轉(zhuǎn)速就會恒(héng)定[27]。而且渦(wo)輪轉動速(sù)度與流量(liàng)成線性關(guān)系☀️。葉輪的(de)轉速經一(yi)🈲副齒輪減(jian)速，同時由(you)一個密封(feng)的磁💁性耦(ǒu)合器件将(jiang)轉動的趨(qū)勢🧡傳到儀(yi)表外部的(de)機械式計(jì)數器。利用(yòng)電👨‍❤️‍👨磁感應(ying)原🌈理，通過(guo)旋轉的渦(wo)輪葉片頂(ding)端導磁體(ti)周期性地(di)改🔴變磁阻(zǔ)，将檢測線(xiàn)圈檢測到(dao)的磁通周(zhou)期變化信(xin)号送入前(qian)置放大器(qi)，經過放大(da)、整形👣，産生(sheng)⛱️與流速成(cheng)正✨比的脈(mo)沖信号，送(sòng)入⁉️單位與(yǔ)流量積算(suan)電路，得到(dào)并🔅顯示累(lèi)積流量值(zhí)；同時将脈(mò)沖信号送(song)💁入頻率-電(diàn)流轉換電(diàn)路，轉換成(cheng)模拟電流(liu)，進而指示(shì)瞬時流量(liàng)值。
渦輪流(liu)量計的流(liú)量方程爲(wèi)
Qv=f/K（2-1）
　　公式（2-1）中，Qv爲(wèi)體積流量(liang)，單位m3/h。f爲流(liú)量計輸出(chu)信号的頻(pín)率，單位Hz。K爲(wèi)流量計的(de)儀表系數(shu)，單位脈沖(chong)數/m3。
　　渦輪流(liú)量計流量(liàng)特性曲線(xian)如圖2-1所示(shì)[7]。從特性曲(qǔ)線🌈可以看(kàn)出㊙️，當流量(liàng)計從零開(kai)始增大時(shí)，葉輪必須(xu)先克服軸(zhóu)與軸承💋之(zhi)間産生的(de)靜摩擦力(lì)矩後才開(kāi)始旋轉，極(jí)小量的流(liu)體通過渦(wo)輪流量計(ji)時，渦輪并(bing)不🌈轉動，隻(zhi)有📧當流量(liàng)大于某一(yī)最小值時(shí)，這一最小(xiǎo)流量值與(yu)流體的密(mi)度成平🏃🏻‍♂️方(fang)根關系，所(suo)以它對密(mi)度較大的(de)流體靈敏(min)度較好，在(zai)流量計較(jiào)小時，流量(liàng)特性變化(huà)很大，主要(yao)收粘滞性(xìng)摩擦力矩(jǔ)影響。
　　當流(liú)量大于某(mou)一數值後(hòu)，流量與轉(zhuan)數才近似(si)線性關系(xi)，這就🚶‍♀️是渦(wo)輪流量計(ji)的工作區(qu)域。
　　由于軸(zhou)承壽命、葉(yè)輪強度和(he)壓損等消(xiāo)極的制約(yue)，渦輪不能(néng)轉動太快(kuai)，因此渦輪(lun)流量計和(hé)其他流量(liàng)計一樣，存(cun)在測量的(de)上下限。

1.2渦(wo)輪流量計(ji)優缺點
　　渦(wo)輪流量計(ji)在石油化(huà)工、有機液(yè)體、無機液(ye)、液化氣、天(tian)然氣和🌈低(dī)溫流體中(zhong)有着廣泛(fan)的應用，在(zai)使用量上(shàng)是僅次✨于(yú)孔闆流量(liàng)計的計量(liang)儀表。
（一）渦(wo)輪流量計(ji)的優點
（1）高(gāo)精度
　　對于(yu)液體一般(bān)爲±0.25%~±0.5%，高精度(du)型可達到(dào)±0.15%；當介質爲(wèi)氣體時🙇🏻，一(yī)般🏃‍♀️爲±1.5%，特殊(shu)專用型爲(wèi)±0.5%~1%，在所用流(liu)量計中，渦(wo)輪流量計(ji)屬于♍最精(jīng)确的。
（2）重複(fu)性好
　　短期(qī)重複性可(kě)達0.05%~0.2%，正是由(yóu)于其具有(yǒu)良好的重(zhong)複性，如經(jing)🌈常校準或(huo)在線校準(zhun)可得極高(gāo)的精确度(du)，使其成爲(wèi)在貿🈲易結(jié)🤩算計量的(de)🈚優秀解決(jue)方案之一(yi)。
（3）測量範圍(wéi)寬
　　中大口(kou)徑可達40:1~10:1，小(xiǎo)口徑爲6:1或(huò)5:1。
（4）輸出脈沖(chong)頻率信号(hao)
　　适于總量(liàng)計量及計(jì)算機連接(jiē)，無零點漂(piao)移，抗幹擾(rǎo)能❄️力強。可(kě)獲得很高(gao)的頻率信(xin)号（3~4Hz），信号分(fèn)辨率強[23]。
（5）适(shì)用于高壓(ya)測量
儀表(biǎo)表體不必(bi)開孔，易制(zhì)成高壓型(xing)儀表。
（6）結構(gòu)類型多，可(kě)适應各種(zhǒng)測量對象(xiang)的需要。
（二(èr)）渦輪流量(liang)計的缺點(dian)
（1）難以長期(qī)保持校準(zhǔn)特性，需要(yào)定期校驗(yan)。對于無潤(rùn)滑性的液(ye)❗體，液體中(zhōng)含有懸浮(fú)物或具有(you)腐蝕性時(shí)，容易造成(chéng)軸承🛀🏻磨損(sun)及卡🥰住等(deng)問題，限制(zhi)了其使用(yong)範圍，特殊(shū)工況需要(yào)采用耐磨(mó)硬質合🥰金(jin)軸和軸承(chéng)。有貿易儲(chu)運和高精(jing)度測量要(yao)求時，最好(hao)配備現場(chang)💁校驗設備(bei)，可定期校(xiào)準以保持(chí)其特性。
（2）不(bu)适用于較(jiao)高粘度介(jiè)質（高粘度(dù)型除外），随(sui)着粘度的(de)增大，流量(liàng)計測量下(xià)限值提高(gāo)，測量範圍(wei)縮小，線性(xing)度變差😍。
（3）流(liú)體物性（密(mì)度、粘度）對(dui)儀表特性(xìng)影響較大(dà)。氣體渦輪(lún)流📱量計易(yì)受到密度(dù)的影響，而(ér)液體渦輪(lún)流量計對(dui)粘度變化(hua)的💃🏻反應敏(min)感。由于密(mi)度和粘度(dù)與溫度、壓(ya)力關系密(mi)切，在現場(chǎng)溫度、壓力(lì)波動較大(da)的情況下(xia)，要根據它(ta)們對精㊙️确(que)度影響的(de)程度采取(qǔ)補償措施(shi)，才能使流(liú)量計保持(chi)在較高的(de)精度。
（4）流量(liang)計受到來(lái)自流速分(fèn)布畸變和(hé)旋轉流的(de)影響較大(dà)，一次表上(shàng)下遊都需(xu)設置較長(zhang)的直管段(duàn)，安裝空間(jiān)要求嚴格(gé)。
（5）對被測介(jiè)質的潔淨(jing)度要求較(jiao)高，限制了(le)其适用領(ling)域，雖然可(ke)以通過安(an)裝過濾器(qì)以适應髒(zāng)污介質，但(dan)🐅亦帶🔅來壓(ya)損增🈲大、維(wei)護量增大(da)等一系列(lie)問題，因此(ci)🈚在由于潔(jie)淨度較差(chà)的流體測(ce)💁量時要謹(jǐn)慎使用。
（6）小(xiǎo)口徑（2”以下(xia)）儀表流量(liàng)特性受物(wù)性影響嚴(yán)重，儀表性(xing)能難以提(ti)高。
1.3渦輪流(liú)量計安裝(zhuang)形式
　　渦輪(lún)流量計根(gēn)據口徑的(de)不同安裝(zhuāng)形式分爲(wèi)法蘭🏃‍♂️連接(jie)、螺紋連接(jiē)以及夾裝(zhuang)式連接三(san)種安裝方(fāng)式。螺紋連(lián)接與夾裝(zhuāng)式連接一(yī)✌️般常用于(yu)小口徑管(guan)線。渦🐇輪流(liú)量計安裝(zhuāng)時液體流(liu)動方向應(ying)與傳感器(qi)外殼上指(zhǐ)示流⭕向的(de)箭頭方向(xiàng)一緻。典型(xíng)的渦輪流(liú)量計安裝(zhuāng)如圖2-3所示(shì)[8]。

液體(ti)渦輪流量(liang)傳感器可(kě)水平、垂直(zhi)安裝，垂直(zhí)安裝時流(liu)體😄方向必(bì)須向上。液(yè)體應充滿(mǎn)管道，不得(dé)有氣泡。直(zhí)管段内壁(bì)應光🤩滑清(qīng)潔，無凹痕(hén)、積垢和起(qǐ)皮等缺陷(xian)。

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