渦輪流量計的結(jié)構(gòu)原理和應(yīng)用

渦輪流量計是速度式流量儀表中的一種，也叫葉輪式流量計，以動量矩守恒原理為基礎(chǔ)。

渦輪流量計的結(jié)構(gòu)見右邊圖 1-1 和圖 1-2，流體在管道中流動時沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化，*后從渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)求算出流量值，在二次儀表上進(jìn)行計數(shù)和顯示，可反映出瞬時流量和累積流量（或稱總量），也可轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行遠(yuǎn)傳。此外，傳感器輸出的脈沖頻率信號可以單獨與計算機(jī)配套使用，由計算機(jī)代替流量顯示儀表實現(xiàn)密度或溫度、壓力補(bǔ)償，顯示流體體積流量或質(zhì)量流量。是目前流量儀表中比較成熟的高準(zhǔn)確度儀表之一。

部件組成

通常渦輪流量計由整流器、儀表管段、傳感器和前置放大器構(gòu)成。

整流器是為了消除或減少流動中的漩渦流、偏心流等各種非軸對稱流和脈動流而設(shè)置于流量計前端管道中的裝置。

儀表管段是指包括整流器、上下游直管段以及流量計在內(nèi)的配管部分。

傳感器是把轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。通常把渦輪流量計中感知流體流速的渦輪及其組合（包括前后導(dǎo)流架、軸承、殼體及前置放大器）統(tǒng)稱為渦輪流量傳感器。

前置放大器是為了傳送傳感器的電信號而對其進(jìn)行放大、整形，從而得到輸出信號的裝置。將輸出信號的信號處理、轉(zhuǎn)換部分稱為二次儀表或顯示儀表。

工作原理

流體通過傳感器殼體時，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉(zhuǎn)，在力矩平衡后轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，在一定的條件下，轉(zhuǎn)速與流速成正比，由于葉片有導(dǎo)磁性，它處于信號檢測器（由永久磁鋼和線圈組成）的磁場中，旋轉(zhuǎn)的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號，此信號經(jīng)過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波，可傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量或累積流量。

在一定的流量范圍內(nèi)，脈沖頻率 f 與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時流量 Q 成正比，流量方程為： 

式中 qv —— 流體的瞬時流量（工作狀態(tài)下）m3/h ；

f —— 脈沖頻率，Hz； 

K —— 傳感器的儀表系數(shù) m-3 ，由校驗單給出。 

每臺傳感器的儀表系數(shù)由我公司填寫在檢定**中，K 值設(shè)入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時流量和累積總量。

產(chǎn)品特點與材質(zhì)

本公司產(chǎn)品的各項零部件均采用高精度的數(shù)控機(jī)床加工成型，具有一致性好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，各項指標(biāo)均優(yōu)于同類國標(biāo)要求。

傳感器閥體采用國標(biāo) 304 不銹鋼制作，法蘭采用 HG20593-2009、PN16 標(biāo)準(zhǔn)；

前后導(dǎo)向支架選用 304 不銹鋼精密鑄造成型，表面光潔度高，對流體通過時阻力小，與閥體緊密配合，在大流量通過時無噪聲。

軸承選用高品質(zhì)硬質(zhì)合金軸承，耐磨蝕、耐腐蝕、壽命高。

葉輪選用高導(dǎo)磁不銹鋼材料，整體式設(shè)計，經(jīng)過高精密加工中心的一道道精雕細(xì)琢，品質(zhì)優(yōu)良，從而保證了整機(jī)的性能要求。

二次儀表選用國內(nèi)知名廠家的產(chǎn)品，以確保整機(jī)在使用中的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。

適用場合

我公司研制生產(chǎn)的 LWGY 型渦輪流量計是在吸收國內(nèi)外流量儀表的先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合實際使用情況加以優(yōu)化設(shè)計而成的新一代渦輪流量計，廣泛應(yīng)用于測量封閉管道中與不銹鋼 1Cr18Ni9Ti、2Gr13、剛玉 Al2O3和硬質(zhì)合金不起腐蝕作用，且無纖維、顆粒等雜質(zhì)，工作溫度下運動粘度小于 5*10-6m2/s 的液體，對于運動粘度大于 5*10-6m2/s 的液體，可對流量計進(jìn)行實液標(biāo)定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套，還可以實現(xiàn)定量控制、超量報警等功能，是流量計量和節(jié)能的理想儀表。與相應(yīng)的流量積算儀表、現(xiàn)場顯示表等配套可用于測量液體的流量和總量。它被廣泛用于石油、化工、冶金、科研、國防、計量等領(lǐng)域的計量、控制系統(tǒng)。

如用戶需用特殊形式的傳感器，可協(xié)商訂貨，需防爆型傳感器時，在訂貨中加以說明。