從20世紀60年代中期，渦輪流量計開始在我國應用，經過多年改進，已成為當前較為成熟的高精度儀表。它由傳感器和流量積算儀組成，利用渦輪轉速與流體流速的對應關系，通過測量轉速來得到體積流量。圖2.1為渦輪流量計的簡要結構，它由1儀表殼體、2前導流器、3渦輪、4后導流器和5帶有放大器的磁電感應轉換器等組成。
其中用作固定各內部部件和連接管道的儀表殼體與起導向整流并避免擾動和支承渦輪作用的前后導流器均由不導磁的不銹鋼制成；用于將渦輪機械轉動信號轉換為脈沖頻率輸出信號的磁電感應轉換器由永久磁鋼、鐵芯及線圈等組成；而作為傳感器的重要檢測部件渦輪則由高導磁性材料制成，它是在軸承的支承下與儀表殼體同軸，由口徑的大小來確定其葉片數。
在被測流體通過流量計時，經過導流器后，渦輪葉片受到沖擊，由于葉片與流速間存一夾角，使得產生轉動力矩，為克服相應力矩而渦輪轉動。此時渦輪的旋轉角速度與流過的流量成一定的比例關系，為測得流量即可通過測量渦輪的旋轉角速度。圖2.2為渦輪流量計的工作原理示意圖。
為測得ω將傳感器的殼外安裝上帶有放大器的磁電感應轉換器，當渦輪轉動后，葉片不斷地接近和離開感應線圈，這樣周期性地改變使得線圈的磁通量發(fā)生周期性的變化，而產生與流量成正比的脈沖頻率信號f。脈沖信號經由放大濾波整形后通過相關計算，最終得到體積流量qV。
式中：K—儀表系數，1/m3；
qV—體積流量，m3/s；
需說明的是在渦輪流量計的量程范圍內，K值是不隨流量的變化而變化，其為常數并由實際標定得到。 |
