渦輪流量計流量工作原理與計算方式——中能儀表科技有限公司
渦輪流量計工作原理：當被測流體流過傳感器時，在流體作用下，葉輪受力旋轉，其轉速與管道平均流速成正比，葉輪的轉動周期地改變磁電轉換器的磁阻值。檢測線圈中的磁通隨之發生周期性變化，產生周期性的感應電勢，即電脈沖信號，經放大器放大后，送至顯示儀表顯示。
渦輪流量計的流量方程可分為兩種：理論流量方程和實用流量方程。
(1) 理論流量方程
根據動量矩定理可以列出葉輪的運動方程
公式3
式中 J： 葉輪的慣性矩;
dw/dt： 葉輪的旋轉加速度;
M1： 流體的驅動力拒;
M2： 粘性阻力矩;
M3： 軸承摩擦阻力矩;
M4： 磁阻力矩。
當葉輪以恒速旋轉時， 0，則M1=M2 M3 M4。經理論分析與實驗驗證可得
公式4
式中 n： 葉輪轉速;
qv： 體積流量;
A： 與流體物性(密度、粘度等)，葉輪結構參數(葉片傾角、葉輪直徑、
流道截面積等)有關的系數;
B： 與葉片頂隙，流體流速分布有關的系數;
C： 與摩擦力矩有關的系數。
(2) 實用流量方程
qv=f/K 公式1
qm=qvρ 公式2
式中 qv, qm ……分別為體積流量，m3/s，質量流量，kg/s;
f ……流量計輸出信號的頻率，Hz;
K ……流量計的儀表系數，P/m3。
渦輪流量計的系數與流量(或管道雷諾數)的關系曲線如圖2所示。由圖可見，儀表系數可分為二段，即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二，其特性與傳感器結構尺寸及流體粘性有關。在非線性段，特性受軸承摩擦力，流體粘性阻力影響較大。當流量低于傳感器流量下，儀表系數隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關系。當流量超過流量上要注意防止空穴現象。結構相似的TUF特性曲線的形狀是相似的，它僅在系統誤差水平方面有所不同。
傳感器的儀表系數由流量校驗裝置校驗得出，它不問傳感器內部流體機理，把傳感器作為一個黑匣子，根據輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號)確定其轉換系數，它便于實際應用。但要注意，此轉換系數(儀表系數)是有條件的，其校驗條件是參考條件，如果使用時偏離此條件系數將發生變化，變化的情況視傳感器類型，管道安裝條件和流體物性參數的情況而定。
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