1.1渦輪流量(liang)計工作原(yuan)理
　　渦輪流(liu)量計 是一(yi)種速度式(shi)流量計，其(qi)工作原理(li)是根據置(zhi)于流體中(zhong)的✌️葉✌️輪的(de)旋轉角速(su)度與流體(ti)流速成正(zheng)比，通過測(ce)✌️量葉輪的(de)旋轉角速(su)度得到被(bei)測流體的(de)流速🍓，從而(er)得到管道(dao)内的流量(liang)值[27]。整個儀(yi)表由殼體(ti)、導向❌體（疏(shu)流器）、葉輪(lun)、軸、軸⛷️承及(ji)信号檢測(ce)器等組成(cheng)。流量計内(nei)部結構🔞如(ru)圖2-2所示。

　　渦輪流(liu)量計在管(guan)道中心安(an)放一個渦(wo)輪，兩端由(you)軸承⭕支⭕撐(cheng)。當流❓體進(jin)入流量計(ji)時，首先要(yao)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(ti)的作用下(xia)，渦輪葉片(pian)會與流體(ti)流向形成(cheng)一定角度(du)，這🌐個時候(hou)渦輪就會(hui)産生轉動(dong)力矩，這個(ge)轉動力矩(ju)需要克服(fu)阻力力矩(ju)和摩擦力(li)矩之後才(cai)能帶動渦(wo)輪開始轉(zhuan)動。當轉動(dong)力矩、阻力(li)力矩和摩(mo)擦力矩達(da)到平衡時(shi)，渦輪的轉(zhuan)速就會恒(heng)定[27]。而且渦(wo)輪轉動速(su)度與💘流量(liang)成線性關(guan)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(ou)合器件将(jiang)轉動的趨(qu)勢傳到儀(yi)表外部的(de)機械式計(ji)數器。利用(yong)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(zu)，将檢測線(xian)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(song)入單位與(yu)流量積算(suan)電路，得到(dao)并顯示累(lei)積流量值(zhi)；同時将脈(mo)沖信号送(song)入頻率-電(dian)流轉換電(dian)路，轉❓換成(cheng)模拟電流(liu)，進而指示(shi)瞬❌時流量(liang)值。
渦輪流(liu)量計的流(liu)量方程爲(wei)
Qv=f/K（2-1）
　　公式（2-1）中，Qv爲(wei)體積流量(liang)，單位m3/h。f爲流(liu)量計輸出(chu)信号的頻(pin)率㊙️，單⁉️位Hz。K爲(wei)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流量計的(de)儀表系數(shu)，單位脈沖(chong)數/m3。
　　渦輪流(liu)量計流量(liang)特性曲線(xian)如圖2-1所示(shi)[7]。從特性曲(qu)線可以看(kan)出，當流量(liang)計從零開(kai)始增大時(shi)，葉輪必須(xu)先克服軸(zhou)與✌️軸承之(zhi)間産生的(de)靜摩擦力(li)矩後才開(kai)始旋轉，極(ji)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(liang)大于某一(yi)最小值時(shi)，這📱一最小(xiao)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(jiao)小時，流量(liang)特💘性變化(hua)很大，主要(yao)🐆收粘滞性(xing)摩擦力矩(ju)影響。
　　當流(liu)量大于某(mou)一數值後(hou)，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(ye)輪強度和(he)壓損等消(xiao)極的制約(yue)，渦輪🈚不能(neng)轉動太快(kuai)，因此渦輪(lun)流量計和(he)其他流量(liang)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(hua)工、有機液(ye)體、無機液(ye)、液化氣、天(tian)然氣和低(di)溫流體中(zhong)有着廣泛(fan)的應用，在(zai)使用量上(shang)是🚩僅次🌐于(yu)孔闆流🌈量(liang)計🌈的計量(liang)儀表。
（一）渦(wo)輪流量計(ji)的優點
（1）高(gao)精度
　　對于(yu)液體一般(ban)爲±0.25%~±0.5%，高精度(du)型可達到(dao)±0.15%；當介質爲(wei)氣體時，一(yi)般爲±1.5%，特殊(shu)專用型爲(wei)±0.5%~1%，在所用流(liu)量計中，渦(wo)輪流💃🏻量計(ji)屬于最精(jing)确的。
（2）重複(fu)性好
　　短期(qi)重複性可(ke)達0.05%~0.2%，正是由(you)于其具有(you)良好的重(zhong)複性，如經(jing)常校💚準或(huo)在線校準(zhun)可得極高(gao)的精确度(du)，使其成爲(wei)💁在貿易結(jie)算計量的(de)優秀解決(jue)方案之一(yi)。
（3）測量範圍(wei)寬
　　中大口(kou)徑可達40:1~10:1，小(xiao)口徑爲6:1或(huo)5:1。
（4）輸出脈沖(chong)頻率信号(hao)
　　适于總量(liang)計量及計(ji)算機連接(jie)，無零點漂(piao)移，抗幹擾(rao)能力強。可(ke)獲得很高(gao)的頻率信(xin)号（3~4Hz），信号分(fen)辨率強[23]。
（5）适(shi)用于高壓(ya)測量
儀表(biao)表體不必(bi)開孔，易制(zhi)成高壓型(xing)儀表。
（6）結構(gou)類型多，可(ke)适應各種(zhong)測量對象(xiang)的需要。
（二(er)）渦輪流量(liang)計的缺點(dian)
（1）難以長期(qi)保持校準(zhun)特性，需要(yao)定期校驗(yan)。對于無潤(run)滑性的液(ye)✉️體，液體中(zhong)含有懸浮(fu)物或具有(you)腐蝕性時(shi)，容易造成(cheng)軸承磨損(sun)及卡💃🏻住等(deng)問題，限制(zhi)了其使用(yong)範圍，特殊(shu)工況📧需要(yao)采🔞用耐磨(mo)硬質合金(jin)軸和軸承(cheng)。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(xiao)準以保持(chi)其特性🔞。
（2）不(bu)适用于較(jiao)高粘度介(jie)質（高粘度(du)型除外），随(sui)着粘度😄的(de)👈增🈲大，流量(liang)計測量下(xia)限值提高(gao)，測量範圍(wei)縮小，線性(xing)度變差。
（3）流(liu)體物性（密(mi)度、粘度）對(dui)儀表特性(xing)影響較大(da)。氣體渦輪(lun)流量計易(yi)受到密度(du)的影響，而(er)液體渦輪(lun)流量計對(dui)粘度變化(hua)的反應敏(min)感👨‍❤️‍👨。由于密(mi)度和粘度(du)與溫度、壓(ya)力關系密(mi)切，在現場(chang)溫度、壓力(li)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(qu)補償措💛施(shi)，才能使流(liu)量計保持(chi)在較高的(de)精度。
（4）流量(liang)計受到來(lai)自流速分(fen)布畸變和(he)旋轉流的(de)影響較大(da)，一次表上(shang)下遊都需(xu)設置較長(zhang)的直管段(duan)，安裝🤩空間(jian)要求嚴格(ge)。
（5）對被測介(jie)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(qi)以适應髒(zang)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(cha)的流體測(ce)✨量時要謹(jin)慎使用。
（6）小(xiao)口徑（2”以下(xia)）儀表流量(liang)特性受物(wu)性影響嚴(yan)重，儀表性(xing)☎️能難以提(ti)🐆高。
1.3渦輪流(liu)量計安裝(zhuang)形式
　　渦輪(lun)流量計根(gen)據口徑的(de)不同安裝(zhuang)形式分爲(wei)法蘭💞連接(jie)、螺紋連🏃🏻‍♂️接(jie)以及夾裝(zhuang)式連接三(san)種安裝方(fang)式。螺紋連(lian)♌接與夾裝(zhuang)式連接一(yi)般常用于(yu)小口徑管(guan)線。渦輪流(liu)量計安裝(zhuang)時液體流(liu)動方向應(ying)與傳感器(qi)外殼上指(zhi)示流向的(de)箭頭方向(xiang)一緻。典型(xing)的渦輪流(liu)量計安裝(zhuang)如圖2-3所示(shi)[8]。

液體(ti)渦輪流量(liang)傳感器可(ke)水平、垂直(zhi)安裝，垂直(zhi)安裝時流(liu)體方向必(bi)須向上。液(ye)體應充滿(man)管道，不得(de)有氣泡。直(zhi)管段内壁(bi)應光滑清(qing)潔，無凹痕(hen)、積垢和起(qi)皮等缺陷(xian)。

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