摘要：文章介紹了渦輪流量計的工作原理及選型、安裝及使用中應該注意的問題。

流量測量在工業生產中的重要性不言而喻，現在市場上的流量表型號繁多，而每一種流量計的使用方法和注意事項都不盡相同。如果使用不當，將會測量不準，給計量工作帶來很大的麻煩，甚至會造成非常嚴重的后果。而渦輪流量計又是應用量相當大的一種流量計。渦輪變送器有精度商、線性范圍寬等優點。為了更好地使用好渦輪流量計，下面我們對渦輪流量計的工作原理、選型、安裝等方面進行一些探討。

1、渦輪流量計的工作原理

渦輪流量計是一種速度式流量計，它是由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表組成；被測流體沖擊渦輪葉片，使渦輪旋轉，渦輪的轉速隨流量的變化而變化，即流量大，渦輪的轉速也大，再經磁電轉換裝置把渦輪的轉速轉換為相應頻率的電脈沖，經前置放大器放大后，送入顯示儀表進行計數和顯示，根據單位時間內的脈沖數和累計脈沖數即可求出瞬時流量和累積流量。渦輪變送器的工作原理是當流體沿著管道的軸線方向流動，并沖擊渦輪葉片時，便有

其中：Q是流經變送器的流量(L/s)；

f是電脈沖頻率；

k是儀表系數，次/升。

管道內流體的力作用在葉片上，推動渦輪旋轉。在渦輪旋轉的同時，葉片周期性地切割電磁鐵產生的磁力線，改變線圈的磁通量。根據電磁感應原理，在線圈內將感應出脈動的電勢信號，此脈動信號的頻率與被測流體的流量成正比，k是渦輪變送器的重要特性參數，它是代表每立方米流量有幾個脈沖，或者每升流量有幾個脈沖。不同的儀表有不同的k，并隨儀表長期使用的磨損情況而變化。盡管渦輪流量計的設計尺寸相同，但實際加工出來的渦輪幾何參數卻不會完全一樣，因而每臺渦輪變送器的儀表常數k也不完全一樣，它通常是制造廠在常溫下用潔凈的水標定出來的。渦輪變送器輸出的脈沖信號，經前置放大器放大后，送入顯示儀表，就可以實現流量的測量。

2、渦輪流量計的選型

渦輪流量計種類繁雜，材質多種多樣。所以選用的時候要根據自己的需要來選擇適合自己的流量計。一般情況下流量計本體*好選用316不銹鋼材料以防腐，如是防爆區還必須是防爆結構。而軸承一般有碳化鎢、聚四氟乙烯、碳石墨三種規格：碳化鎢的精度*高，它作為工業控制的標準件；聚四氟乙烯、碳石墨能防腐，一般在化工場所優先考慮。軸承的壽命與流速的平方成反比，故流速*好的在*大流速的1/3速度比較好。

感應探頭是檢測轉動體的運動并把它轉化為脈沖數字電信號，電磁線圈電壓輸出值接近正弦曲線，脈沖信號的頻率范圍隨測量的流量大小成線性變化，典型的范圍為10：1、25：1和100：1三種規格。電磁線圈的電阻一般小于2000Ω，大于該值可能損壞。

3、渦輪流量計的安裝應注意的問題

3.1變送器的電源線采用金屬屏蔽線，接地要良好可靠。電源為直流24V，650Ω阻抗。

3.2變送器應水平安裝，避免垂直安裝，并保證其前后有適應的直管段，一般前15D，后5D。

3.3變送器與前后直管段要同軸安裝，密封墊不得突入管內。

3.4如果被測介質中有雜質，則在直管段前還應裝過濾器，以避免變送器的軸承和葉片損壞。如介質中混有游離氣體，則還應裝消氣器。

3.5變送器的輸出信號要用屏蔽電纜，并保證良好接地。

3.6保證流體的流動方向與儀表外殼的箭頭方向一致，不得裝反。

3.7被測介質對渦輪不能有腐蝕，特別是軸承處，否則應采取措施。注意對磁感應部分不能碰撞。

4、渦輪流量計的組態與標定

標準的標定方法是十點水標定法，但黏度不同標定的值不同，如果被測介質的粘度不大予15CST，則變送器的精度等級不會下降。如果大于15CST，則會增加附加誤差，變送器的精度等級要降低。為此，在購買渦輪流量變送器時，一定要考慮到被測介質的粘度、密度相差不大于10％的其它液體重新標定。
5、渦輪流量計的顯示儀表選型
顯示儀表的任務是將單位時間輸出脈沖數和輸出脈沖總數轉換成瞬間流量和總流量，并顯示出來。

由前置放大器輸出的脈沖信號，其幅值、波形都是不規則的，在進入顯示儀表后，先需經整形電路整形成為有規則的，具有一定幅值的矩形電脈沖信號，再經過頻率/電流轉換電路，將頻率信號變為相應的電流信號(4～20mA)再轉換為瞬時流量值，總量由轉換及積算電路得到。在應用中我們可以根據需要選用就地顯示表還是將信號送入DCS顯示。

6、使用中的注意事項

6.1安裝渦輪流量計前，管道要清掃。被測介質不潔凈時，要加過濾器。否則渦輪、軸承易被卡住，測不出流量來。

6.2拆裝流量計時，對磁感應部分不能碰撞。

6.3投運前先進行儀表系數的設定。仔細檢查，確定儀表接線無誤，接地良好，方可送電。

6.4安裝渦輪流量計時，前后管道法蘭要水平，否則管道壓力對流量計測量準確度影響很大。

7、發展前景

隨著科學的不斷發展，當今渦輪變送器已發展成小型化、高集成度的模塊設計，有強大的功能軟件，并設有RS232標準計算機通信接口，對維護檢修提供了方便。可與DCS連接通信，DCS替代了顯示儀表。另外，插入式切向渦輪流量計還可以自動排除被測介質中的懸浮物。

總之，渦輪流量計是一種速度式流量儀表，由于具有測量精度高、反應速度快、測量范圍廣、價格低廉、安裝方便等優點，被廣泛應用予工業生產中。