1.1渦(wō)輪流量(liang)計工作(zuò)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(jiǎo)速度與(yǔ)流體流(liu)速成正(zheng)比，通過(guo)測量葉(ye)輪的旋(xuan)轉角速(su)度得到(dao)被測流(liú)體的流(liú)速，從而(ér)得💞到管(guan)道内的(de)流量值(zhi)[27]。整個儀(yi)表由殼(ké)體、導向(xiang)體（疏流(liú)器）、葉輪(lun)、軸、軸承(cheng)及信号(hào)📐檢測器(qi)等組成(cheng)。流量🌍計(jì)内部結(jie)構如圖(tú)2-2所示。

　　渦輪流(liu)量計在(zài)管道中(zhong)心安放(fàng)一個渦(wo)輪，兩端(duan)由軸承(cheng)支撐💃。當(dang)🤟流體進(jin)入流量(liang)計時，首(shǒu)先要經(jīng)過渦輪(lún)流量計(jì)内部特(te)殊結構(gòu)的前導(dao)流體并(bing)加速。在(zài)流體的(de)作用下(xià)，渦輪葉(yè)片會與(yǔ)流體流(liu)向形成(cheng)一定角(jiǎo)度，這個(gè)時候渦(wō)輪就會(huì)産生轉(zhuǎn)動力矩(ju)，這個轉(zhuan)動力矩(jǔ)需要克(ke)服阻力(li)力矩和(hé)摩擦力(lì)矩之後(hou)才能帶(dài)動渦輪(lún)開始轉(zhuan)動。當轉(zhuǎn)♌動力矩(ju)、阻力力(lì)矩和摩(mo)擦力矩(ju)達到平(ping)衡時，渦(wo)輪的轉(zhuan)速就會(huì)♈恒定[27]。而(ér)且渦輪(lún)轉動速(sù)度與流(liú)量成線(xiàn)性關系(xì)🔴。葉輪的(de)轉速經(jing)一副齒(chi)輪減速(su)，同時由(you)一個密(mi)封的磁(cí)性耦合(hé)器件将(jiang)轉動的(de)🛀趨勢👌傳(chuan)到儀表(biao)外部的(de)機械式(shi)計數器(qi)。利用電(diàn)磁感應(ying)原理，通(tōng)過旋轉(zhuǎn)的渦輪(lún)葉片頂(ding)端導磁(cí)體周期(qi)性地改(gǎi)變磁阻(zu)，将檢測(cè)線圈檢(jiǎn)測🔞到的(de)磁通周(zhou)期變化(hua)信号送(song)入前置(zhì)放大器(qì)，經過放(fàng)大、整形(xing)，産生與(yu)流速成(cheng)正比的(de)脈沖信(xìn)号，送入(ru)單位與(yǔ)流量積(jī)算電路(lu)，得到并(bing)🤟顯示累(lei)積流量(liàng)值；同時(shi)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(ér)指示瞬(shùn)㊙️時流量(liang)值。
渦輪(lún)流量計(jì)的流量(liang)方程爲(wei)
Qv=f/K（2-1）
　　公式（2-1）中(zhong)，Qv爲體積(jī)流量，單(dān)位m3/h。f爲流(liu)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(dān)位脈沖(chòng)數/m3。
　　渦輪(lún)流量計(jì)流量特(tè)性曲線(xiàn)如圖2-1所(suǒ)示[7]。從特(tè)性曲線(xiàn)🚩可以看(kàn)🔆出，當流(liú)量計從(cong)零開始(shi)增大時(shi)，葉輪必(bì)須先克(kè)服軸與(yǔ)⭐軸承之(zhi)間🥰産生(sheng)🐪的靜摩(mo)擦力矩(ju)後才開(kai)始旋轉(zhuan)，極小量(liàng)的🚶‍♀️流體(ti)通過渦(wō)輪流量(liàng)計時，渦(wō)輪并不(bú)㊙️轉動，隻(zhi)有當流(liú)量大于(yu)某一最(zuì)小值時(shí)，這一最(zuì)小流🤞量(liàng)值與流(liú)體的密(mi)度成平(ping)方根關(guan)系，所以(yi)它對密(mì)度較大(da)的流體(tǐ)靈敏度(dù)較好，在(zài)流量計(jì)較小時(shí)，流量特(te)性變化(huà)很大，主(zhu)要收粘(zhān)滞性摩(mo)擦力矩(jǔ)影響。
　　當(dāng)流量大(dà)于某一(yi)數值後(hòu)，流量與(yǔ)轉數才(cái)近似線(xiàn)性關系(xi)，這就是(shi)渦輪流(liú)量計的(de)工作區(qu)域。
　　由于(yu)軸承壽(shòu)命、葉輪(lún)強度和(he)壓損等(deng)消極的(de)制約，渦(wō)輪不能(neng)轉動❗太(tài)快，因此(cǐ)渦輪流(liú)量計和(hé)其他流(liú)量計一(yi)樣✏️，存在(zài)測量的(de)上下限(xian)。

1.2渦輪流(liu)量計優(yōu)缺點
　　渦(wō)輪流量(liang)計在石(shí)油化工(gōng)、有機液(yè)體、無機(jī)液、液化(hua)氣、天然(ran)氣和低(di)溫流體(ti)中有着(zhe)廣泛的(de)應用，在(zai)使用量(liang)上是僅(jǐn)次于孔(kong)闆流量(liàng)計的計(jì)量儀表(biǎo)。
（一）渦輪(lun)流量計(ji)的優點(dian)
（1）高精度(dù)
　　對于液(yè)體一般(ban)爲±0.25%~±0.5%，高精(jing)度型可(kě)達到±0.15%；當(dang)介質爲(wèi)氣體時(shí)，一般㊙️爲(wèi)±1.5%，特殊專(zhuan)用型爲(wei)±0.5%~1%，在所用(yong)流量計(jì)中，渦輪(lún)流⛱️量計(ji)屬于最(zui)精确的(de)。
（2）重複性(xing)好
　　短期(qī)重複性(xing)可達0.05%~0.2%，正(zhèng)是由于(yu)其具有(yǒu)良好的(de)重複性(xìng)🔴，如經常(cháng)🌍校準或(huo)在線校(xiào)準可得(de)極高的(de)精确度(du)，使其成(chéng)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(ke)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(ji)連接，無(wu)零點漂(piao)移，抗幹(gàn)擾能力(lì)強。可獲(huo)得很高(gāo)的頻率(lǜ)信号（3~4Hz），信(xìn)号分辨(bian)率強[23]。
（5）适(shi)用于高(gāo)壓測量(liang)
儀表表(biao)體不必(bì)開孔，易(yì)制成高(gāo)壓型儀(yi)表。
（6）結構(gòu)類型多(duō)，可适應(ying)各種測(ce)量對象(xiàng)的需要(yao)。
（二）渦輪(lun)流量計(ji)的缺點(diǎn)
（1）難以長(zhǎng)期保持(chi)校準特(te)性，需要(yào)定期校(xiao)驗。對于(yu)無潤滑(hua)性的液(yè)👅體，液體(tǐ)中含有(you)懸浮物(wu)或具有(you)腐蝕性(xìng)時，容易(yì)造成軸(zhóu)承㊙️磨損(sun)及卡住(zhu)等問題(tí)，限制了(le)其使用(yòng)範圍，特(te)殊工況(kuang)需要采(cǎi)用耐磨(mó)硬質合(hé)🤞金軸和(hé)軸承。有(yǒu)貿易儲(chǔ)運和高(gāo)精度測(ce)量要求(qiú)時，最好(hao)配備現(xian)場⛱️校驗(yàn)設備，可(kě)定期校(xiào)準以保(bao)持其特(te)性。
（2）不适(shi)用于較(jiào)高粘度(dù)介質（高(gao)粘度型(xíng)除外），随(suí)着粘度(du)的增大(dà)，流量計(jì)測量下(xia)限值提(ti)高，測量(liang)範圍縮(suo)小，線⛷️性(xìng)度♊變差(chà)。
（3）流體物(wu)性（密度(du)、粘度）對(duì)儀表特(tè)性影響(xiang)較大。氣(qì)體渦輪(lún)流量計(jì)㊙️易✨受到(dào)密度的(de)影響，而(ér)液體渦(wō)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(du)與溫度(du)、壓力關(guan)系密切(qiē)，在現場(chǎng)溫度、壓(ya)力波動(dong)較大的(de)情況下(xia)，要根據(jù)🎯它們對(dui)精确度(dù)影響🍉的(de)程度采(cai)取補償(chang)措施，才(cai)能使流(liu)量計保(bǎo)持在🚶較(jiao)高的精(jing)度。
（4）流量(liàng)計受到(dao)來自流(liú)速分布(bu)畸變和(he)旋轉流(liú)的影響(xiǎng)較大，一(yī)次表上(shàng)下遊都(dou)需設置(zhi)較長的(de)直管段(duàn)，安裝空(kōng)間🔱要求(qiú)嚴格。
（5）對(duì)被測介(jiè)質的潔(jié)淨度要(yao)求較高(gāo)，限制了(le)其适用(yong)領域，雖(suī)然可以(yǐ)通過安(ān)裝過濾(lü)器以适(shi)應髒污(wu)介質，但(dan)亦帶來(lai)壓損增(zēng)大、維🆚護(hu)量增大(da)等一系(xì)列問題(ti)，因此💃在(zài)由于潔(jie)淨度較(jiào)差的流(liu)體測量(liang)時要謹(jǐn)慎使用(yong)。
（6）小口徑(jìng)（2”以下）儀(yí)表流量(liàng)特性受(shòu)物性影(yǐng)響嚴重(zhòng)，儀表性(xing)能難以(yǐ)提高。
1.3渦(wō)輪流量(liang)計安裝(zhuāng)形式
　　渦(wo)輪流量(liang)計根據(jù)口徑的(de)不同安(an)裝形式(shì)分爲法(fǎ)蘭☁️連☁️接(jie)、螺🚶‍♀️紋✍️連(lian)🌍接以及(jí)夾裝式(shi)連接三(sān)種安裝(zhuang)方式。螺(luó)紋連👄接(jie)與👣夾裝(zhuāng)式連接(jie)一般常(cháng)用于小(xiao)口徑管(guǎn)線。渦輪(lun)流量計(ji)安裝時(shi)液體流(liu)動方向(xiang)應與傳(chuán)感器外(wài)殼上指(zhi)示流向(xiàng)的箭頭(tou)方向一(yī)緻。典型(xíng)的渦輪(lún)流量計(ji)安裝如(ru)圖2-3所示(shì)[8]。

液體(ti)渦輪流(liu)量傳感(gǎn)器可水(shui)平、垂直(zhi)安裝，垂(chuí)直安裝(zhuāng)時流體(ti)方向必(bì)須向上(shang)。液體應(yīng)充滿管(guan)道，不得(de)有氣泡(pào)。直🐕管段(duàn)内壁應(yīng)光滑清(qīng)潔，無凹(ao)痕、積垢(gou)和起皮(pí)等🧑🏽‍🤝‍🧑🏻缺陷(xiàn)。

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