渦輪流量計工作原理是當(dāng)流體通過管道時，沖擊渦輪葉片，對渦輪產(chǎn)生驅(qū)動力矩，使渦輪克服摩擦力和流體阻力，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。在一定的流量范圍內(nèi)，對一定的流體介質(zhì)粘度，渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比。渦輪的轉(zhuǎn)速通過傳感器進(jìn)行檢測，并通過后續(xù)信號調(diào)理電路對信號進(jìn)行放大、濾波、整形，產(chǎn)生于脈沖成正比的脈沖信號。處理器通過對脈沖信號的處理，得到瞬時的流量值。

1.渦輪

渦輪又稱葉輪，大多由導(dǎo)磁不銹鋼材料制成，有直板葉片、螺旋葉片等多種，可用嵌有許多導(dǎo)磁體的多孔護(hù)罩環(huán)來增加一定數(shù)量葉片渦輪旋轉(zhuǎn)的頻率。渦輪由軸承支撐，與殼體同軸，其葉片數(shù)量視口徑大小而定。葉輪幾何形狀及尺寸對傳感器能有較大影響，要根據(jù)流體性質(zhì)、流量范圍、使用要求等設(shè)計。葉輪的動平衡很重要，直接影響儀表性能和使用壽命。

2.軸與軸承

用于支撐葉輪旋轉(zhuǎn)，需要有足夠的剛度、強(qiáng)度和硬度、耐磨性、耐腐蝕性等。它決定著傳感器的可靠性和使用期限。傳感器實效通常是由軸與軸承引起的，因此起結(jié)構(gòu)及材料的選用和維護(hù)非常重要。

3.整流器

也叫導(dǎo)向體，在流量計進(jìn)出口裝有導(dǎo)向體，對流體起導(dǎo)向整流以及支撐葉輪的作用。通常選用不導(dǎo)磁材料制成。

4.信號檢測傳感器

傳感器的主要作用是把轉(zhuǎn)動的信號轉(zhuǎn)換為電信號。國內(nèi)常用變磁阻式，輸出信號有效值在10mV以上，配放大器可輸出伏級信號。

5.殼體

殼體起到承受被測流體的壓力、固定安裝檢測部件、連接管道的作用。殼體采用不導(dǎo)磁材料制成。

6.顯示器

顯示器為渦輪流量計接受輸出信號的裝置。在流量計運(yùn)行的過程中，瞬時流量、累計流量、儀表系數(shù)都可以在顯示器向顯示出來。

渦輪流量計的選型    

在實際的流量計選擇應(yīng)用中，要盡量選擇合適的流量計，既要避免資源浪費(fèi)造成的過度花費(fèi)，又要避免選擇不合適的流量計影響測量的精度。用戶在選擇流量計之前應(yīng)首先估計管線輸送介質(zhì)的量和介質(zhì)可能達(dá)到的溫度和壓力范圍，估算出輸送介質(zhì)的最高和最低的工況流量，正確選擇規(guī)格合適的流量計。選擇渦輪流量計的總體原則是：盡量使流量計在最大流量的20%~90%的范圍內(nèi)運(yùn)行，這樣流量計的最佳計量性能及測量精度也是最高的。

渦輪流量計在工藝管道上安裝時，需要注意以下幾點(diǎn)：

1.渦輪流量計應(yīng)水平安裝，流體流向必須和箭頭指向一致，安裝處的環(huán)境溫度為20—120，相對濕度不超過80%。

2.和渦輪流量計相連接的前后管道的內(nèi)徑應(yīng)與流量計口徑一致。流量計前直管段長度應(yīng)大于20倍管道直徑，流量計后直管段長度應(yīng)大于15倍管道直徑。

3.為了消除雜質(zhì)，流量計前應(yīng)裝有過濾器。為了減少由管道上游帶來的旋回流的干擾及減小流量計前后所需的直管段長度，需要安裝整流器。凡測易氣化的液體時，應(yīng)安裝消氣器，以消除管道內(nèi)氣體，提高測量精確度，延長流量計使用的生命周期。

4.工藝管道中心和流量計中心保持一致。管道和流量計連接處不得有凸出物伸人管道內(nèi)，以免改變管道截面和流量計進(jìn)口流場分布。

5.為了減少來自上游的流場干擾，控制閥應(yīng)置于流量計下游側(cè)，以利于流量的平穩(wěn)控制。單獨(dú)設(shè)置的壓力表可設(shè)置在流量計的進(jìn)口或出口處；單獨(dú)設(shè)置的溫度計應(yīng)設(shè)置在流量計的下游處。

6.在測量單向流體流量的場合，應(yīng)在流量計的下游處設(shè)置單向閥，以防止因流體的反沖現(xiàn)象而影響流量計特性。

7.在流量計安裝過程中，應(yīng)盡量減小應(yīng)力，以避免由于安裝應(yīng)力所引起的變形和熱脹冷縮所引起的畸變。

8.在可能的條件下，應(yīng)設(shè)置旁路管道。這樣既可在啟動時起保護(hù)作用，又可以在維修時不影響流體的正常輸送。

9.對不帶前置放大器的流量計，其流量計和前置放大器之間的間距不得超過3～5m，應(yīng)該采用屏蔽電纜將流量計的輸出信號傳送至前置放大器的輸入端。對帶前置放大器的流量計，應(yīng)采用四芯屏蔽電纜，將其輸出信號傳輸?shù)搅髁恐甘痉e算儀。

10.應(yīng)保證流量計有良好的接地，以保證流量計的正常工作和安全運(yùn)行。

11.安裝流量計前，應(yīng)將管道內(nèi)鐵屑、焊渣和雜物消除干凈。啟動儀表前，應(yīng)排除管道內(nèi)氣體。啟動儀表時，管路閥門不宜開得過大過快，應(yīng)避免過載流量流經(jīng)流量計而使儀表受損。

12.智能式流量指示積算顯示儀表應(yīng)水平放置或水平安裝在儀表屏上，安裝高度應(yīng)以讀數(shù)和操作方便為準(zhǔn)，一般為1.5m左右。

渦輪流量計