1.1渦(wo)輪流量(liàng)計工作(zuo)原理
　　渦(wo)輪流量(liàng)計 是一(yī)種速度(dù)式流量(liang)計，其工(gong)作原理(li)是根據(jù)置于流(liu)✔️體中的(de)葉輪的(de)旋轉角(jiao)速度與(yǔ)流體流(liu)速成正(zhèng)比，通過(guò)測量葉(yè)輪的旋(xuán)轉角速(su)度得到(dao)被測流(liú)體的流(liú)速🏒，從而(ér)得到管(guǎn)道内的(de)流🤩量值(zhi)[27]。整個儀(yí)表由殼(ke)體、導向(xiang)體（疏流(liú)器）、葉輪(lun)、軸、軸承(chéng)及信号(hao)檢測器(qì)等組成(cheng)。流量計(jì)内部結(jié)構如圖(tu)2-2所示。

　　渦輪流(liú)量計在(zai)管道中(zhong)心安放(fang)一個渦(wo)輪，兩端(duān)由軸承(chéng)支撐。當(dang)流體進(jin)入流量(liàng)計時，首(shou)先要經(jing)過渦輪(lun)流量計(jì)内部👄特(te)殊結構(gòu)的前導(dao)流體并(bìng)加速。在(zài)流體的(de)作用下(xià)，渦輪葉(ye)片會與(yu)流體流(liu)向形成(cheng)一定角(jiao)度，這個(gè)時候渦(wo)輪就會(hui)産🆚生轉(zhuǎn)動力矩(jǔ)，這個轉(zhuǎn)動力矩(jǔ)需🌏要克(kè)服阻力(li)🏃🏻‍♂️力矩和(he)摩擦力(li)矩之後(hòu)才能帶(dài)動渦輪(lun)💘開始轉(zhuǎn)動。當轉(zhuan)動力矩(ju)、阻力力(li)矩和摩(mó)擦力矩(ju)達到平(píng)衡時，渦(wo)輪的轉(zhuǎn)⛹🏻‍♀️速就會(hui)🥵恒定[27]。而(ér)且渦輪(lún)轉動速(su)度與流(liú)量成線(xiàn)性關系(xi)🎯。葉輪的(de)轉速經(jīng)一副齒(chi)輪減速(su)，同時由(you)一💋個密(mì)封的磁(cí)性耦合(hé)❤️器件将(jiāng)轉動的(de)趨勢👨‍❤️‍👨傳(chuan)到儀表(biao)外部的(de)機械式(shì)計數器(qi)。利用電(dian)磁感應(ying)原理，通(tong)過旋轉(zhuan)的渦輪(lun)葉片頂(ding)端導磁(ci)體周期(qi)性地改(gǎi)變磁✊阻(zǔ)，将檢測(ce)線圈檢(jiǎn)測到的(de)磁通周(zhou)期變化(huà)信号送(song)入前置(zhi)放大器(qì)，經過放(fàng)大、整形(xing)，産生🐇與(yǔ)流速成(chéng)正比的(de)脈沖信(xìn)号，送入(rù)單位與(yǔ)流量積(ji)算電路(lu)，得到并(bìng)顯示累(lèi)積流量(liang)值；同時(shí)将脈沖(chòng)信号送(sòng)入頻率(lü)-電流轉(zhuan)換電路(lu)，轉換成(chéng)模拟電(diàn)流，進而(er)指示瞬(shùn)時流量(liang)值。
渦輪(lun)流量計(ji)的流量(liang)方程爲(wèi)
Qv=f/K（2-1）
　　公式（2-1）中(zhong)，Qv爲體積(ji)流量，單(dan)位m3/h。f爲流(liú)量計輸(shu)出信号(hao)的頻率(lǜ)🏃，單位Hz。K爲(wei)流量計(jì)的儀表(biǎo)系數，單(dan)位脈沖(chòng)數/m3。
　　渦輪(lún)流量計(jì)流量特(te)性曲線(xian)如圖2-1所(suǒ)示[7]。從特(tè)性曲線(xian)可🚩以看(kan)㊙️出，當流(liú)量計從(cóng)零開始(shǐ)增大時(shi)，葉輪必(bì)須先克(kè)服軸與(yu)軸承之(zhi)間産生(shēng)的靜摩(mó)擦力矩(jǔ)後才開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，極小量(liàng)的流體(ti)通過渦(wō)輪流量(liang)計🔞時，渦(wo)輪并不(bu)轉動，隻(zhī)有當流(liú)量大💋于(yu)某一最(zuì)小值時(shi)，這一最(zuì)小流☂️量(liang)值與流(liu)體的密(mi)度成平(ping)方根關(guān)系，所以(yi)它對密(mì)度較大(da)的流體(tǐ)靈敏度(dù)較好，在(zai)流量計(jì)較小時(shí)，流量特(tè)性變化(huà)很大，主(zhǔ)要收粘(zhan)滞性摩(mó)擦力矩(ju)影響。
　　當(dang)流量大(dà)于某一(yi)數值後(hòu)，流量與(yu)轉數才(cai)近似線(xian)性關🔞系(xi)，這就是(shi)渦輪流(liu)量計的(de)工作區(qu)域。
　　由于(yú)軸承壽(shòu)命、葉輪(lun)強度和(he)壓損等(deng)消極的(de)制約，渦(wō)輪不能(néng)轉🌍動太(tài)快，因此(cǐ)渦輪流(liú)量計和(he)其他流(liú)量計一(yī)樣，存在(zài)測量的(de)上下限(xian)✂️。

1.2渦輪流(liú)量計優(you)缺點
　　渦(wo)輪流量(liang)計在石(shí)油化工(gong)、有機液(yè)體、無機(ji)液、液化(huà)氣、天然(rán)氣🛀和低(di)溫流體(tǐ)中有着(zhe)廣泛的(de)應用，在(zai)使用量(liang)上是僅(jǐn)次于孔(kǒng)闆流量(liàng)計的計(ji)量儀表(biǎo)。
（一）渦輪(lun)流量計(jì)的優點(diǎn)
（1）高精度(du)
　　對于液(ye)體一般(ban)爲±0.25%~±0.5%，高精(jīng)度型可(ke)達到±0.15%；當(dāng)介質爲(wèi)氣體時(shi)，一般爲(wei)±1.5%，特殊專(zhuan)用型爲(wèi)±0.5%~1%，在所用(yòng)流量計(ji)中，渦輪(lún)流量計(jì)屬于最(zui)精⭐确的(de)🌂。
（2）重複性(xìng)好
　　短期(qi)重複性(xing)可達0.05%~0.2%，正(zheng)是由于(yu)其具有(yǒu)良好的(de)重複性(xìng)，如👅經常(chang)校📱準或(huò)在線校(xiao)準可得(dé)極高的(de)精确度(dù)，使其🐪成(cheng)爲㊙️在貿(mao)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼易結算(suan)計⚽量的(de)優秀解(jie)決方案(an)之一。
（3）測(cè)量範圍(wéi)寬
　　中大(dà)口徑可(kě)達40:1~10:1，小口(kou)徑爲6:1或(huo)5:1。
（4）輸出脈(mò)沖頻率(lǜ)信号
　　适(shi)于總量(liàng)計量及(ji)計算機(jī)連接，無(wu)零點漂(piao)移，抗幹(gan)擾能力(lì)強。可🔆獲(huo)得很高(gao)的頻率(lü)信号（3~4Hz），信(xìn)号分辨(biàn)率強[23]。
（5）适(shì)用于高(gāo)壓測量(liàng)
儀表表(biao)體不必(bì)開孔，易(yì)制成高(gao)壓型儀(yí)表。
（6）結構(gòu)類型多(duo)，可适應(yīng)各種測(ce)量對象(xiang)的需要(yao)。
（二）渦輪(lún)流量計(jì)的缺點(dian)
（1）難以長(zhang)期保持(chí)校準特(te)性，需要(yao)定期校(xiào)驗。對于(yu)無潤滑(hua)👨‍❤️‍👨性的液(yè)體，液體(ti)中含有(yǒu)懸浮物(wu)或具有(yǒu)腐蝕性(xing)時，容易(yì)造成軸(zhou)承🈲磨損(sǔn)及卡住(zhù)等問題(ti)，限制了(le)其使用(yong)範圍，特(te)殊工況(kuàng)需要采(cǎi)🌈用耐磨(mó)硬質合(hé)金軸和(he)軸承。有(yǒu)貿易儲(chǔ)運和高(gao)精度測(ce)量要求(qiú)時，最好(hao)配備現(xian)場校驗(yan)設備，可(kě)定期校(xiao)準以保(bao)持其特(te)性。
（2）不适(shì)用于較(jiào)高粘度(du)介質（高(gao)粘度型(xing)除外），随(sui)着粘度(dù)的增🐕大(da)，流量計(ji)測量下(xia)限值提(ti)高，測量(liàng)範圍縮(suo)小，線🐕性(xìng)度☁️變差(chà)。
（3）流體物(wu)性（密度(dù)、粘度）對(dui)儀表特(tè)性影響(xiang)較大。氣(qi)體渦輪(lun)流量計(ji)易受到(dao)密度的(de)影響，而(er)液體渦(wo)輪流量(liàng)計對粘(zhān)度變化(hua)的反應(ying)敏感。由(you)于密度(dù)和粘度(dù)與溫度(du)🌂、壓力關(guān)系密切(qiē)💋，在現場(chǎng)溫度、壓(ya)力波動(dòng)較大的(de)情況下(xia)，要根據(jù)它們對(duì)精确度(du)影響的(de)程度采(cai)取補償(cháng)措施，才(cai)能使流(liu)量計保(bǎo)持在較(jiào)高的精(jīng)度。
（4）流量(liàng)計受到(dào)來自流(liú)速分布(bù)畸變和(hé)旋轉流(liu)的影響(xiǎng)較🤩大，一(yī)次表上(shàng)下遊都(dōu)需設置(zhì)較長的(de)直管段(duàn)，安裝空(kong)間要求(qiu)嚴格。
（5）對(dui)被測介(jie)質的潔(jie)淨度要(yào)求較高(gāo)，限制了(le)其适用(yòng)領域，雖(sui)然可以(yǐ)通過安(ān)裝過濾(lü)器以适(shi)應髒污(wu)介質，但(dàn)亦帶來(lai)壓損增(zeng)大、維護(hu)量增大(dà)等一系(xi)列問題(tí)，因此在(zài)由于潔(jié)淨度較(jiào)差的流(liu)體測量(liang)時要謹(jin)慎使用(yong)。
（6）小口徑(jing)（2”以下）儀(yi)表流量(liàng)特性受(shòu)物性影(yǐng)響嚴重(zhòng)，儀表性(xìng)能難以(yi)提高。
1.3渦(wo)輪流量(liang)計安裝(zhuāng)形式
　　渦(wo)輪流量(liang)計根據(ju)口徑的(de)不同安(ān)裝形式(shì)分爲法(fa)蘭🌏連👌接(jie)、螺紋連(lian)✊接以及(jí)夾裝式(shì)連接三(san)種安裝(zhuāng)方式。螺(luó)紋連接(jiē)與夾裝(zhuāng)式連接(jiē)一般常(chang)用于小(xiǎo)口徑管(guan)線。渦輪(lun)流量計(ji)安裝時(shí)液體流(liu)動方向(xiàng)應與傳(chuan)感器外(wai)殼上指(zhi)示流向(xiàng)的箭頭(tóu)方向一(yi)緻。典型(xíng)的渦輪(lun)流量計(jì)🧡安裝如(rú)圖2-3所示(shi)[8]。

液體(ti)渦輪流(liu)量傳感(gan)器可水(shui)平、垂直(zhí)安裝，垂(chui)直安裝(zhuang)時流體(tǐ)方向💰必(bì)須向上(shàng)。液體應(yīng)充滿管(guǎn)道，不得(dé)有氣泡(pao)。直管段(duan)内壁✨應(yīng)光滑清(qīng)潔，無凹(āo)痕、積垢(gou)和起皮(pi)等缺陷(xiàn)。

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