渦輪流量計(jì),是速度式流量計(jì)中的主要種類,它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速,從而推導(dǎo)出流量或總量的儀表。一般由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。
渦輪流量計(jì)和容積式流量計(jì)、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)稱為流量計(jì)中三類重復(fù)性、精度的產(chǎn)品,作為十大類型流量計(jì)之一,其產(chǎn)品已發(fā)展為多品種、多系列、批量的規(guī)模。

渦輪流量計(jì)的主要部件
(1)渦輪。
渦輪由導(dǎo)磁不銹鋼材料制成,裝有螺旋狀葉片。葉片數(shù)量根據(jù)直徑變化而不同,2-24片不等。為了使渦輪對(duì)流速有很好的響應(yīng),要求質(zhì)量盡可能小。
對(duì)渦輪葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)的一般要求為:葉片傾角10°-15°(氣體),30°-45°(液體);葉片重疊度P為1-1.2;葉片與內(nèi)殼間的間隙為0.5-1mm。
(2)軸承
渦輪的軸承一般采用滑動(dòng)配合的硬質(zhì)合金軸承,要求耐磨性能好。
由于流體通過渦輪時(shí)會(huì)對(duì)渦輪產(chǎn)生一個(gè)軸向推力,使軸承的摩擦轉(zhuǎn)矩增大,加速軸承磨損,為了消除軸向力,需在結(jié)構(gòu)上采取水力平衡措施,這方法的原理見圖1所示。由于渦輪處直徑DH略小于前后支架處直徑Ds,所以,在渦輪段流通截而擴(kuò)大,流速降低,使流體靜壓上升ΔP,這個(gè)ΔP的靜壓將起到抵消部分軸向推力的作用。
(3)前置放大器
前置放大器由磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換器與放大整形電路兩部分組成,示意圖所示。
磁電轉(zhuǎn)換器國(guó)內(nèi)一般采用磁阻式,它由磁鋼及外部纏繞的感應(yīng)線圈組成。當(dāng)流體通過使葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),葉片在磁鋼正下方時(shí)磁阻zui小,兩葉片空隙在磁鋼下方時(shí)磁阻zui大,渦輪旅轉(zhuǎn),不斷地改變磁路的磁通量,使線圈中產(chǎn)生變化的感應(yīng)電勢(shì),送入放大整形電路,變成脈沖信號(hào)。
輸出脈沖的頻率與通過流量計(jì)的流量成正比,其比例系數(shù)K為
K=f/qv
式中 f--渦輪流量計(jì)輸出脈沖頻率;
qv--通過流量計(jì)的流量。
該比例系數(shù)亦稱為渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)。
(4)信號(hào)接收與顯示
信號(hào)接收與顯示器內(nèi)系數(shù)校正器、加法器和頻電轉(zhuǎn)換器等組成,其作用是將從前置放大器送來的脈沖信號(hào)變換成累積流量和瞬時(shí)流量并顯示。