渦輪流量(liang)計(ji)的結(jie)構及工作原理

渦(wo)輪流量計是(shi)一種流(liu)體(ti)測量裝置，渦輪(lun)流(liu)量計結構(gou)示意圖(tu)如圖(tu) 2-1 所示，主要由殼體(ti)、整流(liu)器、葉輪(lun)、機芯艙體(ti)、磁性聯軸器、機械(xie)計數(shu)器及齒輪(lun)變速器等構(gou)成[39]。

渦(wo)輪(lun)(lun)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)是一種速度(du)(du)(du)式(shi)流(liu)(liu)量(liang)儀(yi)表，它以動量(liang)守(shou)恒原(yuan)理為基礎(chu)。流(liu)(liu)體沖(chong)擊(ji)(ji)葉(xie)輪(lun)(lun)，使葉(xie)輪(lun)(lun)旋(xuan)轉，葉(xie)輪(lun)(lun)的(de)旋(xuan)轉速度(du)(du)(du)隨流(liu)(liu)量(liang)的(de)變化而變化，根據葉(xie)輪(lun)(lun)轉速求出流(liu)(liu)量(liang)值。當被(bei)測(ce)流(liu)(liu)體通過渦(wo)輪(lun)(lun)流(liu)(liu)量(liang)計(ji)時，流(liu)(liu)體通過整(zheng)流(liu)(liu)器(qi)后沖(chong)擊(ji)(ji)葉(xie)輪(lun)(lun)葉(xie)片(pian)，由于(yu)葉(xie)輪(lun)(lun)葉(xie)片(pian)與流(liu)(liu)體流(liu)(liu)向之間有一傾斜角，流(liu)(liu)體的(de)沖(chong)擊(ji)(ji)力(li)對葉(xie)輪(lun)(lun)產生(sheng)轉動力(li)矩，使葉(xie)輪(lun)(lun)克服機械摩擦阻(zu)力(li)矩和流(liu)(liu)體阻(zu)力(li)矩而轉動，其旋(xuan)轉速度(du)(du)(du)與被(bei)測(ce)流(liu)(liu)體體積流(liu)(liu)量(liang)近(jin)似成比(bi)例。

通過渦(wo)輪流(liu)量(liang)計的(de)流(liu)體體積的(de)測量(liang)是基于(yu)葉輪的(de)旋(xuan)轉數(shu)(shu)得到的(de)，主要是運(yun)用磁電轉換裝(zhuang)置或者機(ji)械輸出裝(zhuang)置將葉輪旋(xuan)轉數(shu)(shu)轉化成(cheng)電脈沖，送入(ru)渦(wo)輪流(liu)量(liang)計的(de)二(er)次儀表進行計算和(he)顯示，由單位時間電脈沖數(shu)(shu)和(he)累計電脈沖數(shu)(shu)反映(ying)出被測流(liu)體介質的(de)瞬(shun)時流(liu)量(liang)和(he)累計流(liu)量(liang)[40]。

在某一(yi)特定流量和流體粘(zhan)度范圍(wei)內(nei)，渦輪(lun)流量計(ji)(ji)輸(shu)出的信(xin)號脈沖頻(pin)率 f 與所通過渦輪(lun)流量計(ji)(ji)的被(bei)測流體介質(zhi)的體積流量vq 成正(zheng)比，如式（2-1）所示，即：

f=Kq_v                        ;   (2-1)

式(shi)中 K 為渦輪流(liu)量計(ji)(ji)的儀表系數(shu)，單位(wei)為 1/L 或 1/m3，儀表系數(shu)通常(chang)由實驗測(ce)得。通過式(shi)（2-1）的轉(zhuan)化，可以得出求(qiu)解渦輪流(liu)量計(ji)(ji)體(ti)積(ji)流(liu)量的計(ji)(ji)算公式(shi)，如式(shi)（2-2）和式(shi)（2-3）所示，即(ji)：

式中 V 為(wei)(wei)體(ti)積流量，單位為(wei)(wei) m3；N 為(wei)(wei)信號脈沖數。