涡轮流量计的基本概况及工作原理

关于涡轮流量计的基本概况及工作原理，下面给大家浅析一下，供大家参考，希望对大家的工作和学习有所帮助。

一、涡轮流量计基本概述
叶轮式流量计是一种速度式流量计，主要有涡轮流量计、分流转子流量计、水表和叶轮风速计等。涡轮流量计是叶轮流量计的主要类型，在世界上已有近半个世纪的工业应用历史，中国从1960年代中期开始生产，已形成全系列乐器。它利用叶轮在流体中的旋转角速度与流体的流速成正比，通过测量叶轮的转速来反映通过管道的体积流量。是目前流量计中比较成熟的高精度仪表。涡轮流量计由涡轮流量传感器和流量显示仪表（流量积分器）组成，可实现瞬时流量和累积流量的测量。传感器输出的脉冲频率信号与流量成正比，信号通过传输线远距离传输到显示仪表，便于累计和显示。此外，传感器输出的脉冲频率信号可与计算机独立使用，计算机可代替流量显示仪表实现密度或温度、压力补偿，显示质量流量或气体体积流量。本仪器适用于轻质成品油、石油化工产品等液体和空气、天然气等低粘度流体介质，通常用于总流体的测量。如今，涡轮流量计已广泛应用于石油、化工、科研、国防和计量等部门。
2、涡轮流量计工作原理
涡轮流量传感器的结构如图6-1所示。

它主要由仪表外壳1、前后导向架组件2、4、叶轮组件3和信号检测放大器6组成。 当被测流体通过涡轮流量传感器时，流体通过流动撞击涡轮叶片分流器。由于涡轮叶片与流体流动方向之间存在倾角θ，流体的冲击力在涡轮上产生旋转力矩，使涡轮旋转以克服机械摩擦阻力距离和流动阻力力矩。实践表明，在一定流量范围内，对于一定粘度的流体介质，涡轮的旋转角速度与通过涡轮的流量成正比。因此，可以通过测量涡轮的旋转角速度来测量流量。
涡轮的旋转角速度通常通过安装在传感器外壳外部的信号检测放大器中的磁电感应来测量和转换。当涡轮旋转时，涡轮上的导磁不锈钢螺旋叶片依次接近和离开管壁外的磁电感应线圈，周期性地改变感应线圈磁环的磁阻，使磁通量通过线圈周期性变化并产生与流速成正比的脉冲电信号。该脉冲信号经信号检测放大器放大整形后送至显示仪表（或计算机），显示流体流量或总量。
在一定的流量范围和一定的粘度范围内，涡轮流量计输出的信号脉冲频率f与通过涡轮流量计的体积流量Qν成正比。即
F = Kq 参数
式中，K为涡轮流量计的仪表系数（1/L或1/m3）。在涡轮流量计的使用范围内，仪表系数K应为常数，其值由实验校准。实际流量校准测量的仪表系数K值在每个涡轮流量传感器的校准证书上都有注明。
仪表系数K的含义是单位体积流量（或单位体积的流体体积）通过涡轮流量传感器时传感器输出的信号脉冲频率f（或信号脉冲总数N）。因此，当测得传感器输出的信号脉冲频率或一定时间内的总脉冲数N，分别除以仪表系数K（1/L或1/m3）时，体积流量Q ν（L/s或 m3/s) 或流体总量 V（L 或 m3）。即

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