第(dì)一(yī)節 概論
    渦輪流量計 （以下簡稱渦輪(lún)流(liú)量(liàng)計(jì)）是葉輪(lún)式流量（流(liú)速）計的主(zhǔ)要(yào)品種，葉(yè)輪式流(liú)量計還(hái)有風(fēng)速計、水表(biǎo)等。
    在各種流量(liàng)計中(zhōng)渦輪流量(liàng)計、容積式流量(liàng)計和(hé)科氏質量流量計(jì)是三類(lèi)重複性、精(jīng)度最(zuì)佳的産品(pǐn)，而渦(wō)輪流量計(jì)又具有自己(jǐ)的(de)特點(diǎn)，如結(jié)構簡(jiǎn)單、加工零部件(jiàn)少、重(zhòng)量輕(qīng)、維修方便(biàn)、流通能(néng)力(lì)大（同(tóng)樣口徑可通過(guò)的流(liú)量大(dà)）和可(kě)适應高參數（高(gāo)溫、高(gāo)壓和(hé)低溫(wēn)）等。至(zhì)今(jīn)，這類流量計産品(pǐn)可達(dá)技術(shù)參數：口徑(jìng)4~750mm，壓力(lì)達(dá)250mpa，溫度爲(wèi)-240~700℃，像這(zhè)樣的技(jì)術(shù)參數(shù)其他兩類流量(liàng)計(jì)則(zé)是難(nán)以達到的。
    渦輪流(liú)量計廣(guǎng)泛應(yīng)用于以下一些(xiē)測量(liàng)對象(xiàng)：石油(yóu)、有機液(yè)體、無機(jī)液、液化氣、天然(rán)氣、煤氣和(hé)低溫(wēn)流體(tǐ)等。在國外(wài)液化石油氣、成(chéng)品油(yóu)和(hé)輕質原(yuán)油等的轉運及集輸站，大型原(yuán)油輸送(sòng)管線的首末(mò)站都(dōu)大量(liàng)采用它進行貿(mào)易結算(suàn)。在歐洲(zhōu)和美國渦輪流量計是(shì)僅次于孔闆流量(liàng)計的(de)天然氣(qì)計量儀(yí)表，僅(jǐn)荷(hé)蘭在天然氣管線(xiàn)上就(jiù)采用(yòng)了2600多(duō)台各種尺(chǐ)寸，壓力從0.8mpa到6.5mpa的氣(qì)體渦輪(lún)流量(liàng)計，他們已(yǐ)成(chéng)爲優良的天(tiān)然氣流量(liàng)計。
    盡(jìn)管渦(wō)輪流(liú)量計(jì)的優良計量特性受(shòu)到(dào)人(rén)們的(de)青睐，可是給人(rén)的印象是(shì)由活動部(bù)件，使(shǐ)用期短，在選用(yòng)時不(bú)免躊(chóu)躇，經過人(rén)們的不(bú)懈(xiè)努力(lì)，應該(gāi)說情況大有改觀。
    渦(wō)輪流(liú)量計作爲(wèi)最通用的流(liú)量(liàng)計，其(qí)産品已發展爲(wèi)多品種、全系列(liè)、多規格批量生(shēng)産的規模。應該(gāi)指出，渦(wō)輪(lún)流量(liàng)計除前述(shù)工業(yè)部門大(dà)量應用外，在一(yī)些(xiē)特殊(shū)部門(mén)亦(yì)得到廣(guǎng)泛應用，如科研實驗、國(guó)防科技(jì)、計量部門，這(zhè)些領域的使(shǐ)用恰好避開(kāi)了其弱(ruò)點（不适(shì)于長期(qī)連續(xù)使用(yòng)），充分(fèn)發揮(huī)其特點(diǎn)（精(jīng)度佳(jiā)，重複性好(hǎo)，可用于(yú)高壓、高溫、低溫及(jí)微流(liú)量等(děng)條件(jiàn)）。在這(zhè)些領域，大多是(shì)根據(jù)被測對象的特殊要(yào)求進行專(zhuān)門的結構(gòu)設計，它們(men)是專(zhuān)用儀(yí)表不進行(háng)批量生産(chǎn)。
第二(èr)節 工(gōng)作(zuò)原理

      圖1所示爲(wèi)渦輪流量(liàng)計傳(chuán)感器結構圖，由(yóu)圖可見，當被測(cè)流體流過傳感(gǎn)器時，在流(liú)體作(zuò)用下，葉(yè)輪受力(lì)旋轉，其(qí)轉(zhuǎn)速與(yǔ)管道(dào)平均流速(sù)成正比，葉(yè)輪的(de)轉動(dòng)周期(qī)地改(gǎi)變磁電轉換(huàn)器(qì)的磁阻值(zhí)。檢測(cè)線圈中(zhōng)磁(cí)通随(suí)之發(fā)生周(zhōu)期性變化，産生(shēng)周期(qī)性的(de)感應電勢，即電脈(mò)沖(chòng)信号，經放大器放大(dà)後，送至顯(xiǎn)示儀表顯(xiǎn)示。
      渦輪流(liú)量計的(de)實(shí)用流(liú)量方程(chéng)爲
 　       qv=f/k            （7.1）
　       qm=qvρ           （7.2）
      式中(zhōng)
      qv,qm－分别爲體積流(liú)量，m3/s，質量流量，kg/s；
      f－流(liú)量(liàng)計輸出(chū)信号的頻率(lǜ)，hz；
      k－流量計(jì)的儀表(biǎo)系(xì)數，p/m3。
    流量計的儀表系(xì)數與流量(liàng)（或管道雷諾(nuò)數）的關(guān)系曲線如(rú)圖2所示。由圖可見，儀(yí)表系(xì)數(shù)可分爲(wèi)二段，即線性段(duàn)和非(fēi)線性段。線性段約爲(wèi)工作(zuò)段的三分(fèn)之二，其特(tè)性(xìng)與傳感(gǎn)器結(jié)構尺寸及(jí)流(liú)體(tǐ)粘性有關(guān)。在非線性段，特(tè)性受(shòu)軸承摩擦(cā)力，流體粘(zhān)性阻(zǔ)力影響較大。當流(liú)量低于傳感(gǎn)器流量(liàng)下限時(shí)，儀表系(xì)數(shù)随着(zhe)流量迅(xùn)速(sù)變化(huà)。壓力損(sǔn)失(shī)與流(liú)量近似爲(wèi)平方(fāng)關系。當流量超過流量上限時要注意(yì)防(fáng)止空(kōng)穴現(xiàn)象(xiàng)。結構相(xiàng)似的渦輪(lún)流量計特性曲線的形狀(zhuàng)是(shì)相似的(de)，他僅在系(xì)統誤(wù)差水平(píng)方面有(yǒu)所不同。

    傳感器的儀表(biǎo)系數由流量校驗裝(zhuāng)置(zhì)校驗得(dé)出，它(tā)完全(quán)不問(wèn)傳感器内部流(liú)體的(de)流(liú)動機理(lǐ)，把傳感(gǎn)器作爲一個黑(hēi)匣子，根據輸(shū)入（流量）和(hé)輸出(chū)（頻率脈沖信号）确定其轉(zhuǎn)換系(xì)數，它便于實際(jì)應用。但要(yào)注意，此轉(zhuǎn)換系(xì)數（儀(yí)表系數）是(shì)有條件的，其校驗條(tiáo)件是(shì)參考條件，如果使用時偏離此條件(jiàn)，系數将發生變(biàn)化，變化的情況(kuàng)視傳感器(qì)類型(xíng)，管道(dào)安裝條件(jiàn)和流體(tǐ)物性參(cān)數的情況而(ér)定。
第三節 主要特點 
1）精度(dù)佳，對于(yú)液體(tǐ)一般爲±0.25％r－±0.5%r，精(jīng)度型可(kě)達(dá)±0.15%r；而介(jiè)質爲氣體，一(yī)般(bān)爲±1%r－±1.5%r，特(tè)殊專用型(xíng)爲±0.5%r－±1%r。在所有流量計中(zhōng)，它屬于最(zuì)精确(què)的(de)。
2）重(zhòng)複性好，短期重複性(xìng)可達0.05%-0.2%，正是(shì)由于具有良好的重複性，如經常校準或在線校準(zhǔn)可得極高(gāo)的精(jīng)度，在貿易(yì)結算(suàn)中是優先選用(yòng)的流量(liàng)計。
3）輸出(chū)脈沖(chòng)頻率(lǜ)信号(hào)，适于總量計量(liàng)及與計算機連(lián)接，無(wú)零點漂移，抗幹(gàn)擾能(néng)力強。
4）可獲(huò)得很(hěn)高的(de)頻率信号（3-4khz），信(xìn)号分辨(biàn)力強。
5）範圍(wéi)度寬，中大口徑(jìng)可達(dá)40：1-10：1，小(xiǎo)口(kǒu)徑爲6：1或5：1。
6）結構緊湊輕(qīng)巧，安(ān)裝(zhuāng)維護方(fāng)便，流(liú)通(tōng)能(néng)力大。
7）适用高壓測量(liàng)，儀表表體(tǐ)上不(bú)必開孔，易(yì)制成(chéng)高壓型(xíng)儀表。
8）專(zhuān)用型(xíng)傳(chuán)感器類(lèi)型多，可根據用(yòng)戶特(tè)殊需要設(shè)計爲各類專用型傳感器，例如(rú)低溫型、雙向型(xíng)、井下型、混(hùn)砂專(zhuān)用型(xíng)等。
9）可(kě)制成插入(rù)型，适用于(yú)大口徑(jìng)測量，壓力損失小，價格(gé)低，可不(bú)斷(duàn)流取出，安(ān)裝維護方(fāng)便。
10）難(nán)以長(zhǎng)期保(bǎo)持校準(zhǔn)特(tè)性，需(xū)要定期校(xiào)驗。對于無(wú)潤滑性的(de)液體(tǐ)，液體(tǐ)中含(hán)有懸浮物或磨(mó)蝕性，造(zào)成(chéng)軸承(chéng)磨損及卡(kǎ)住等問題，限制了其(qí)适用範(fàn)圍(wéi)，采用(yòng)耐磨硬質合金(jīn)軸和軸承後情(qíng)況有所改進。對(duì)于貿(mào)易儲運和(hé)高精(jīng)度測(cè)量要求的，最好配備(bèi)現場校驗設備，可定(dìng)期校準以(yǐ)保持(chí)其特性。
11）一(yī)般液體渦(wō)輪流(liú)量(liàng)計(jì)不(bú)适用于(yú)較高粘度介(jiè)質(zhì)（高粘度(dù)型除外），随着粘(zhān)度的增大，流(liú)量計測量下線值提高，範(fàn)圍度縮小，線性度變(biàn)差。
12）流體物(wù)性（密度、粘度）對儀表特性有較大影(yǐng)響。氣體流(liú)量計(jì)易受密度(dù)影響，而液體流(liú)量計對粘度變(biàn)化反應敏感。由于密(mì)度和粘度(dù)與溫度(dù)、壓力(lì)關系密切，在現場溫度、壓力(lì)波動(dòng)是難免的(de)，要根據(jù)它們(men)對精度影響的程(chéng)度采(cǎi)取補償措施，才(cái)能保(bǎo)持高的計(jì)量精度。
13）流(liú)量計(jì)受來(lái)流(liú)流速分(fèn)布畸(jī)變和旋轉(zhuǎn)流的(de)影響較大(dà)，傳感(gǎn)器(qì)上(shàng)下遊(yóu)側需(xū)設置較長(zhǎng)的直管段，如安(ān)裝空(kōng)間有限制(zhì)，可加裝(zhuāng)流(liú)動調整器（整(zhěng)流器）以縮短(duǎn)直管(guǎn)段長(zhǎng)度。
14）不适于脈動(dòng)流和(hé)混相(xiàng)流(liú)的(de)測量(liàng)。
15）對被(bèi)測介(jiè)質的清潔(jié)度要(yào)求較高，限制了其适用領域，雖(suī)可安(ān)裝過濾(lǜ)器(qì)以适應(yīng)髒污介質，但(dàn)亦帶來壓(yā)損增(zēng)大、維(wéi)護量(liàng)增加(jiā)等副作用(yòng)。
16）小口徑（dn50以(yǐ)下）儀(yí)表的(de)流量特性(xìng)受物性影響嚴重，故(gù)小口徑渦(wō)輪流量計的儀表性能難(nán)以提(tí)高。
第四節(jiē) 分類(lèi)與傳感(gǎn)器結構(gòu)
4.1 分類
（1）按傳(chuán)感器(qì)結(jié)構分類
1）軸向(xiàng)型（普(pǔ)通型(xíng)）葉輪(lún)軸中心與(yǔ)管道軸線(xiàn)重合，是渦(wō)輪流(liú)量計的主(zhǔ)導産品(pǐn)，有全系(xì)列産(chǎn)品（dn10-dn600）。
2）切向型(xíng) 葉輪軸與管道軸線垂直，流體(tǐ)流向(xiàng)葉片平面(miàn)的沖角約90度，适(shì)用于小口徑微(wēi)流量産品(pǐn)。
3）機械(xiè)型 葉輪的轉動直接或經磁耦(ǒu)合(hé)帶(dài)動機(jī)械計數機構，隻(zhī)是積(jī)算總量(liàng)，測(cè)量精(jīng)度比(bǐ)電信(xìn)号檢(jiǎn)測的傳感器稍低，其傳感器與(yǔ)顯示裝置(zhì)組成(chéng)一體式(shì)，受(shòu)到用(yòng)戶歡(huān)迎(yíng)。
4）井下專用型(xíng) 适用于石(shí)油開采井(jǐng)下作(zuò)業及(jí)采輸用(yòng)，測(cè)量介質有(yǒu)泥漿及油(yóu)氣流等，傳(chuán)感器(qì)體積受限制，需(xū)耐高壓、高(gāo)溫及流體沖擊(jī)等。
5）自(zì)校正(zhèng)雙渦(wō)輪型 可用(yòng)于天然氣(qì)等氣體流量(liàng)測量，傳感器(qì)由主、輔(fǔ)雙(shuāng)葉輪(lún)組成，可由(yóu)二葉(yè)輪的轉(zhuǎn)速(sù)差自(zì)動校(xiào)正流量特性的變化。
6）廣粘(zhān)度型 在波(bō)特型(xíng)浮動轉子壓力(lì)平衡結構(gòu)基礎(chǔ)上擴大上錐體(tǐ)與下(xià)錐體(tǐ)的直(zhí)徑，增加粘(zhān)度補(bǔ)償翼及承壓葉(yè)片等結構措施(shī)，使傳感器适用于(yú)高粘度液體(tǐ)，如重油，粘(zhān)度(dù)可(kě)達30mm2/s。
4.2 傳(chuán)感器結構(gòu)
    渦輪流(liú)量計傳感器(qì)由表體、導(dǎo)向體（導(dǎo)流(liú)器）、葉(yè)輪、軸、軸承(chéng)及(jí)信(xìn)号檢(jiǎn)測器(qì)組成(chéng)（見圖1）。
1）表體。表體(tǐ)是傳感器(qì)的主(zhǔ)體(tǐ)部件(jiàn)，它起到(dào)承受(shòu)被測流體的壓力，固定安裝檢測部(bù)件，連(lián)接管道的作用(yòng)。表(biǎo)體采用(yòng)不導(dǎo)磁不(bú)鏽鋼或硬(yìng)鋁合金制(zhì)造。對(duì)于大口徑傳感器已可用碳鋼(gāng)與(yǔ)不(bú)鏽鋼組合(hé)的鑲嵌(qiàn)結構，表體外壁(bì)裝信号檢測器。
2）導向體(tǐ)。在傳(chuán)感器(qì)進出(chū)口裝(zhuāng)有導(dǎo)向體，他對(duì)流體起導(dǎo)向整流以(yǐ)及支撐葉輪的作用(yòng)，通常選用不導磁不(bú)鏽鋼或硬(yìng)鋁材料(liào)制作(zuò)。反(fǎn)推式渦輪流量(liàng)傳感器的(de)後導(dǎo)流件(jiàn)還(hái)要求能産生足夠的反(fǎn)推力(lì)，其結(jié)構(gòu)形式很(hěn)多。前導流器有(yǒu)專(zhuān)利(lì)産品(pǐn)可以(yǐ)抗(kàng)流體流動的嚴重(zhòng)幹擾(rǎo)。
3）渦輪。亦稱葉(yè)輪，是傳(chuán)感器的檢(jiǎn)測元(yuán)件，它(tā)由高(gāo)導磁性材料制(zhì)成(chéng)。葉輪有直闆(pǎn)葉片、螺旋葉片(piàn)和丁字(zì)形(xíng)葉片(piàn)等幾種，也可用嵌有(yǒu)許多導磁體的多(duō)孔護罩(zhào)環來增(zēng)加一定數量(liàng)葉片渦輪(lún)旋轉的頻(pín)率，葉(yè)輪由(yóu)支架中軸(zhóu)承支撐，與表體同軸，其葉片數(shù)視口(kǒu)徑(jìng)大(dà)小而(ér)定。葉(yè)輪幾何形(xíng)狀及尺(chǐ)寸(cùn)對傳(chuán)感(gǎn)器性能有較(jiào)大影響，要根據流體性質、流量(liàng)範圍、使(shǐ)用要求(qiú)等設(shè)計(jì)，葉輪的(de)動平衡(héng)很(hěn)重要，直接影(yǐng)響儀(yí)表(biǎo)性能(néng)和(hé)使(shǐ)用壽(shòu)命。
4）軸與(yǔ)軸(zhóu)承。它(tā)支撐葉輪旋轉(zhuǎn)，需(xū)有(yǒu)足夠(gòu)的剛(gāng)度、強度和硬度、耐磨(mó)性、耐腐蝕(shí)性等。它決定着(zhe)傳感(gǎn)器的可靠(kào)性(xìng)和使用期限。傳感器失效通(tōng)常是由軸與軸(zhóu)承引起的，因此(cǐ)它的(de)結構與材料(liào)的(de)選用以及(jí)維護(hù)是很重(zhòng)要(yào)的。
5）信(xìn)号檢(jiǎn)測器(qì)。國内常用(yòng)變磁(cí)阻式，如圖1上半(bàn)部分所示。由永(yǒng)久磁(cí)鋼、導磁棒(bàng)（鐵芯）、線圈等組成。永久磁鋼對(duì)葉片有吸(xī)引力(lì)，産(chǎn)生(shēng)磁阻力矩(jǔ)，小口徑傳感器在小流量時，磁阻力(lì)矩在(zài)諸阻力矩(jǔ)中成(chéng)爲主要項，爲(wèi)此(cǐ)将永(yǒng)久磁(cí)鋼分爲大(dà)小兩種規格，小(xiǎo)口徑(jìng)配小規格(gé)以降(jiàng)低(dī)磁(cí)阻力(lì)矩(jǔ)。輸出(chū)信(xìn)号有(yǒu)效值在(zài)10mv以(yǐ)上的可直接配用流(liú)量計算(suàn)機，配上放大(dà)器則輸出(chū)伏級頻率信号(hào)。
傳感器結構類(lèi)型很多，這(zhè)裏介紹幾種廣泛應用的産(chǎn)品。
1）止推(tuī)式(shì)渦輪(lún)流量傳(chuán)感器 這類産(chǎn)品(pǐn)的結(jié)構簡圖于(yú)圖3。其中圖(tú)（a）與圖(tú)（b）爲軸尖止推類，采用平(píng)面或球面點(diǎn)接觸，接觸(chù)點與傳(chuán)感(gǎn)器軸(zhóu)線重(zhòng)合(hé)，點接觸(chù)的優(yōu)點(diǎn)是(shì)摩擦(cā)力矩很(hěn)小，可用(yòng)于較低的(de)下(xià)限(xiàn)流量，但是(shì)大流(liú)量時(shí)磨(mó)損嚴重。圖（c）爲(wèi)端面(miàn)面接(jiē)觸止推型(xíng)，端頭(tóu)呈球(qiú)形，軸承爲(wèi)平面(miàn)型(xíng)。此(cǐ)類結(jié)構僅(jǐn)用于小口徑（dn≤15mm）傳感器，發揮(huī)其(qí)靈敏度高的(de)特點。

2）反推式(shì)渦輪(lún)流量(liàng)傳(chuán)感器這(zhè)類産品的(de)結構(gòu)簡圖如圖4所示(shì)。圖4（a）中在輸入端(duān)面處的壓力ph降(jiàng)低，産生反推力(lì)；圖(tú)4（b）是流體經前(qián)面孔引入(rù)産(chǎn)生反推力；圖(tú)4（c）表示(shì)流體由(yóu)後反向(xiàng)推。反推(tuī)式結構(gòu)在一定(dìng)流量範(fàn)圍内(nèi)可使葉輪(lún)處于浮(fú)遊(yóu)狀态(tài)，軸向(xiàng)不存在接(jiē)觸點，無端(duān)面摩擦和磨(mó)損，可延(yán)長使用期限。

3）切向式渦(wō)輪(lún)流量傳感器 圖(tú)5所示爲(wèi)用于微流量測量的(de)渦輪(lún)流量(liàng)傳感器。流體由(yóu)葉輪的切向流(liú)過，沖擊其葉片(piàn)旋轉(zhuǎn)。由于被測(cè)流量(liàng)小，爲(wèi)加大(dà)流體對葉輪的(de)沖力，入口處裝(zhuāng)有(yǒu)噴(pēn)嘴，可以更(gèng)換噴嘴(zuǐ)孔徑(jìng)以(yǐ)調節流(liú)量(liàng)範圍。葉輪的(de)轉速采(cǎi)用光(guāng)電法(fǎ)檢測(cè)，以(yǐ)避免(miǎn)如磁阻(zǔ)法産生磁阻力矩。

4） 氣體(tǐ)渦輪(lún)流量(liàng)計 氣體的密度(dù)遠小于液(yè)體密(mì)度，流體推(tuī)動力矩小，氣體(tǐ)流量(liàng)傳感(gǎn)器與(yǔ)液體(tǐ)流量(liàng)傳(chuán)感器在(zài)結構(gòu)參數上有(yǒu)顯著差别。要加大輪(lún)毂半(bàn)徑，縮(suō)小流(liú)道截面積(jī)，使氣流流速加(jiā)大且集中經過(guò)葉片邊緣。因氣(qì)流流速很高，要(yào)用較小沖角的葉(yè)片(piàn)。一般爲降(jiàng)低摩擦阻(zǔ)力矩，采用滾動軸承，并對軸(zhóu)承系統注入(rù)潤滑劑。它(tā)能沖洗掉(diào)軸承(chéng)表面(miàn)的微(wēi)粒(lì)，延(yán)長軸承壽(shòu)命。多(duō)孔狀的(de)儲(chǔ)油室(shì)能在(zài)換加潤滑(huá)劑(jì)期間向軸承(chéng)持續供油。典型(xíng)的燃氣渦輪流(liú)量計如圖6所示(shì)。圖6（a）所(suǒ)示爲氣體(tǐ)渦輪流量計的剖面圖。圖(tú)6（b）所(suǒ)示(shì)爲傳感器(qì)顯示(shì)裝置上附加氣(qì)體體積補(bǔ)償器，補償(cháng)器把傳感(gǎn)器測(cè)量的(de)實際(jì)體積流(liú)量(liàng)經壓(yā)力、溫(wēn)度(dù)換算爲(wèi)标準(zhǔn)狀(zhuàng)态(tài)下的(de)體(tǐ)積流(liú)量(liàng)。另外(wài)還有(yǒu)報警、自(zì)診斷、遠傳信(xìn)号等多種功能，他是(shì)一台功(gōng)能(néng)齊全的流量計算機(jī)。

第五節 選用考慮(lǜ)要點(diǎn)
（1）精度(dù)
    一(yī)般說來，選用(yòng)渦輪流量計(jì)主要是看中(zhōng)其精度佳。目前(qián)渦輪(lún)流量計的(de)精度(dù)大緻爲液體：國(guó)際市場(chǎng)爲±0.15%r，±0.2%r,±0.5%r和(hé)±1%r，國(guó)内定型産(chǎn)品爲(wèi)±0.5%r和±1%r；氣體：國際市場爲±0.5%r和(hé)±1%r，國内爲(wèi)±1%r和(hé)±1.5%r，以上精度指(zhǐ)範圍度爲6：1或10：1。若幹渦輪流量傳(chuán)感器典型參數(shù)如表1所(suǒ)示(shì)。精度(dù)除與(yǔ)本身(shēn)産品(pǐn)質量有關外(wài)，還(hái)與使(shǐ)用條(tiáo)件密(mì)切相關。
    若(ruò)縮小範圍度可提高精度；特(tè)别是作(zuò)爲标準(zhǔn)表法流(liú)量标準(zhǔn)裝置的(de)标準流量計，若(ruò)定點(diǎn)使(shǐ)用(yòng)，精度(dù)可大(dà)爲提高。
    流(liú)量計(jì) 精度愈高(gāo)，對現場(chǎng)使用條(tiáo)件的變化就越(yuè)敏感，要想保持(chí)其高精度(dù)，需要(yào)對儀表系數特(tè)别的處(chù)理(lǐ)。一種(zhǒng)處理方法就是(shì)所謂儀(yí)表系數浮(fú)動處理法。即(jí)由現場以下條件實(shí)時(shí)進(jìn)行處(chù)理：a）粘度受(shòu)溫度的影(yǐng)響；b）密度受(shòu)壓力(lì)、溫度的影(yǐng)響；c）傳(chuán)感器信号冗餘（一台(tái)傳感(gǎn)器輸(shū)出二個信号，監(jiān)視其比值(zhí)；d）系(xì)數(shù)的長期穩(wěn)定性（采取(qǔ)控制圖确(què)定(dìng)）等。
    對于(yú)貿易儲運交接(jiē)計量(liàng)，常配備在(zài)線(xiàn)校(xiào)驗裝置，以便定(dìng)期進行校(xiào)驗。
    生産廠使用說明(míng)書(shū)列(liè)舉的(de)儀表精(jīng)度爲基本誤(wù)差，現場應(yīng)估算附(fù)加(jiā)誤差(chà)，現場(chǎng)誤差應爲(wèi)兩者的合(hé)成。
（2）流量範(fàn)圍的選擇
    渦輪流量(liàng)計的(de)流量(liàng)範圍(wéi)的選(xuǎn)擇對其精(jīng)度及(jí)使用(yòng)期限(xiàn)有較大的影響。一般(bān)在工作時(shí)最大(dà)流量相應的(de)轉速不宜過高。使(shǐ)用狀況(kuàng)分(fèn)連續(xù)工作(zuò)和(hé)間(jiān)歇工(gōng)作兩種，連(lián)續工作是(shì)指每天工(gōng)作時間超過8小時，間歇工作是每天工(gōng)作時間(jiān)少于8小時。對于(yú)連續工作最大(dà)流量應選在儀(yí)表上限(xiàn)流(liú)量的(de)較低處，而間歇(xiē)工作(zuò)可選在較(jiào)高處。一般連續(xù)工作是将(jiāng)實際(jì)最大流量(liàng)乘以1.4作爲流量(liàng)範圍(wéi)的(de)上限(xiàn)流量，而(ér)間歇(xiē)工作則(zé)乘(chéng)以1.3。
    如果儀表口(kǒu)徑與工(gōng)藝管道通徑(jìng)不一(yī)緻時(shí)，則應以異(yì)徑管(guǎn)和等(děng)徑直管改(gǎi)裝管道。
    對于流速偏(piān)低(dī)的工藝(yì)管道(dào)，最(zuì)小流量(liàng)成爲(wèi)選擇儀表(biǎo)口徑首先要(yào)考慮的(de)問題，通常以實際(jì)最小流量乘(chéng)以0.8作爲流量範圍的(de)下限(xiàn)流量(liàng)，使其留有(yǒu)一定的裕量。若(ruò)配有分段線性(xìng)化功(gōng)能的顯示(shì)儀，在(zài)傳感器流(liú)量下限值不能滿足實(shí)際最小(xiǎo)流量時(shí)，應要求(qiú)生産(chǎn)廠在(zài)實際(jì)最小流量及其(qí)附近(jìn)進行流量(liàng)校驗，将測得的(de)儀表(biǎo)系(xì)數輸入(rù)顯示(shì)儀，這(zhè)樣就能既(jì)降(jiàng)低(dī)儀表(biǎo)的流量下限(xiàn)值(zhí)，還能(néng)保持(chí)測量的精度。
（3）精(jīng)度等級
    對于儀表精(jīng)度等級的要求(qiú)要慎重，應(yīng)該從經濟角度(dù)來考(kǎo)慮，例如大口徑(jìng)輸油（輸氣(qì)）管線(xiàn)的貿易結算儀(yí)表，經濟上(shàng)關系重大，在儀(yí)表上(shàng)多投入(rù)是合算(suàn)的。至(zhì)于輸(shū)送量(liàng)不大或作爲過(guò)程控(kòng)制用隻需(xū)中等精度(dù)水平(píng)即可，切忌盲目(mù)追求(qiú)精度。本安(ān)型防爆傳感器(qì)适配安全栅型号及制(zhì)造(zào)廠，核(hé)查防爆等級及批準文(wén)号等。若(ruò)要(yào)顯示質量流(liú)量（或标(biāo)準狀态下體積流量）要選配壓(yā)力、溫度(dù)傳感器或(huò)密度(dù)儀表。渦輪流量(liàng)計顯示儀現已由以(yǐ)微處(chù)理器(qì)爲基(jī)礎(chǔ)可與上位計算機進行(háng)通信的流(liú)量計(jì)計算(suàn)機所包括(kuò)，該儀表在(zài)儀表功能及使用範(fàn)圍等(děng)都遠超過老式渦(wō)輪流量(liàng)顯示(shì)儀。目前作(zuò)爲貿易(yì)計量的各類型流(liú)量計(jì)都趨(qū)向于配有(yǒu)直讀式顯(xiǎn)示裝(zhuāng)置（如圖6所示）。不(bú)但有(yǒu)總量(liàng)計量(liàng)的顯(xiǎn)示，還可附(fù)加補償器(qì)（一台功能(néng)齊全的流(liú)量計算機）輸(shū)出(chū)遠傳信号(hào)。
（4）對流體的要求
    渦輪(lún)流量計對流體(tǐ)的(de)要求爲潔淨(jìng)（或基(jī)本潔(jié)淨）、單(dān)相或低粘度的(de)，常用流體(tǐ)舉例(lì)如下(xià)：一般(bān)流體(tǐ)，包括(kuò)水、空氣、氧(yǎng)氣、高壓氫(qīng)氣、牛(niú)奶、咖啡等；石油(yóu)化工類(lèi)：汽油、輕(qīng)油、噴(pēn)氣燃料、輕(qīng)柴油、石(shí)腦油、乙(yǐ)烯、聚(jù)乙烯(xī)、苯乙(yǐ)烯、液化氣、二氧化碳(tàn)及天然氣(qì)；化學溶(róng)液(yè)類：氨(ān)水、甲醇、鹽水等(děng)；有機液體(tǐ)：酒精(jīng)、乙醚(mí)、苯、甲苯、二(èr)甲苯、丁二烯、四(sì)氯化(huà)碳(tàn)、甲基胺(àn)、丙烯腈等；無機(jī)液：甲醛、酢酸、苛(kē)性鈉、二硫化碳等。對于腐蝕性介質，使(shǐ)用材質(zhì)選擇要注(zhù)意，含(hán)雜質多及磨蝕(shí)性介質不推薦(jiàn)使用(yòng)。
（5）對液體粘(zhān)度的(de)要求
    液體(tǐ)渦輪流量計爲(wèi)粘度(dù)敏感的流(liú)量計，當液(yè)體粘(zhān)度增大(dà)時，儀表系數(shù)的線性區(qū)變窄，下限(xiàn)流量(liàng)增大(dà)，當粘(zhān)度增(zēng)加到(dào)一定數值(zhí)時，甚至(zhì)無(wú)線性(xìng)區域(yù)。螺旋葉片(piàn)的情(qíng)況比直葉(yè)片要(yào)好(hǎo)的多。
    對(duì)于液體,通常用(yòng)水校(xiào)驗傳感器(qì),當精度爲(wèi)0.5級時(shí),可在5×10-6mm2/s以下(xià)的液(yè)體而(ér)不必考慮(lǜ)粘度(dù)的(de)影(yǐng)響。當(dāng)流體粘(zhān)度高于(yú)5×10-6mm2/s時，可用相當粘度的液體(tǐ)校驗(yàn)而不(bú)必作粘度(dù)修正。此外(wài)也可(kě)采取一(yī)些措施(shī)來補償粘度的(de)影(yǐng)響。如縮小使(shǐ)用範圍(wéi)度(dù)，提高(gāo)流量下線(xiàn)值或(huò)儀表系數(shù)乘以(yǐ)雷諾(nuò)數修(xiū)正系(xì)數等。
    粘(zhān)度對儀表系(xì)數的影響(xiǎng)與傳感器結構(gòu)類型(xíng)及(jí)參數口(kǒu)徑大小等(děng)有關(guān)。有幾種粘度對(duì)儀表系數影響(xiǎng)的表(biǎo)示方(fāng)法：儀(yí)表系數與雷諾(nuò)數的(de)關(guān)系，在幾(jǐ)種粘(zhān)度下(xià)，儀表(biǎo)系數與(yǔ)輸(shū)出頻率的關系(xì)和儀(yí)表系(xì)數與(yǔ)輸出(chū)頻率(lǜ)除以運動年度的比(bǐ)值的(de)關系等等。這(zhè)些資料(liào)有的(de)生産(chǎn)廠準備有，但并非所(suǒ)有的生産(chǎn)廠都有(yǒu)這些資料。
（6）對(duì)氣體密(mì)度(dù)的要(yào)求
    氣體渦輪流量計主要(yào)考慮流體(tǐ)密度(dù)對儀(yí)表系數的(de)影響(xiǎng)，密度(dù)的(de)影響主要在低流(liú)量區(qū)域(yù)，如圖14所(suǒ)示。密(mì)度的增大(dà)（即壓力增大）使(shǐ)特性(xìng)曲線直線(xiàn)部分向(xiàng)下(xià)限流(liú)量區(qū)域拓展，傳(chuán)感器(qì)的範圍度擴大，線性(xìng)度改(gǎi)善。若氣體渦輪(lún)流量(liàng)計在常壓(yā)的空(kōng)氣(qì)中校驗(yàn)使用(yòng)時(shí)被測介(jiè)質工作壓力不(bú)一樣(yàng)，其下限流量由下式計算qvmin,qvamin-分别爲壓力p和(hé)壓力，pa（101.325kpa）下被(bèi)測介(jiè)質和空氣的體(tǐ)積流量下限值(zhí)，m3/h；p,pa-分别爲工作壓(yā)力（絕(jué)壓）和大氣(qì)壓（101.325kpa）,kpa；d-被(bèi)測介(jiè)質的(de)相對密度,無量(liàng)綱。
（7）體積流量換(huàn)算到質量流量(liàng)
    渦輪流量計測量的(de)是(shì)實際體(tǐ)積流(liú)量(liàng)，無(wú)論物(wù)料平衡(héng)或能源(yuán)計量(liàng)，介須(xū)測量介質(zhì)流(liú)量（即标(biāo)準狀(zhuàng)态下的體(tǐ)積流量），這是應(yīng)由下(xià)式進行換算
      
    式中 qv，qvn－分(fèn)别爲(wèi)工作(zuò)狀态和标(biāo)準狀态下的體積流(liú)量，m3/h；
    p，t，z－分别爲(wèi)工作狀(zhuàng)态下絕對壓(yā)力（pa），熱力學(xué)溫度（k）和氣(qì)體壓縮系(xì)數；
    pn，tn，zn－分别爲标準狀态下絕對壓(yā)力（pa），熱(rè)力學(xué)溫度（k）和氣(qì)體壓縮系數；
（8）不宜選(xuǎn)用渦輪流量計(jì)的場所(suǒ)
    含(hán)雜質(zhì)多的流體(tǐ)，如循(xún)環冷卻水、河水、排污水(shuǐ)、燃(rán)油等；流量(liàng)急劇變化的場所(suǒ)，如鍋爐供水(shuǐ)系統(tǒng)、有空(kōng)氣錘的(de)供(gòng)氣系統等；測(cè)量液體(tǐ)時，管(guǎn)道壓力不(bú)高而(ér)流量又較(jiào)大，儀表下(xià)遊側(cè)壓力可能(néng)接近(jìn)飽和(hé)蒸汽壓，有(yǒu)産生(shēng)氣穴的危(wēi)險，如液氨從高位槽(cáo)靠位(wèi)能自由流出，在(zài)排放口處就(jiù)不(bú)宜安(ān)裝；電焊機(jī)、電動機、有(yǒu)觸點(diǎn)的繼(jì)電器等的附(fù)近，存在嚴重電磁(cí)幹擾的場所；上(shàng)下遊(yóu)直管段長(zhǎng)度(dù)嚴(yán)重不足，如(rú)輪船的機艙内(nèi)；鍋爐(lú)自動(dòng)供水(shuǐ)系統(tǒng)如頻(pín)繁地(dì)起泵(bèng)和(hé)停(tíng)泵，對(duì)葉(yè)輪(lún)造成沖擊(jī)，使傳感器很快(kuài)損壞(huài)；有腐蝕性(xìng)或磨蝕(shí)性(xìng)介質(zhì)選型(xíng)時應慎重(zhòng)，宜(yí)與制造廠聯(lián)系咨詢。
（9）經濟性(xìng)
    選用(yòng)渦輪(lún)流量(liàng)計用于(yú)精度佳(jiā)場合，其經濟因(yīn)素應(yīng)多方面考(kǎo)慮。儀表的購置(zhì)費隻是費(fèi)用的(de)一部分(fèn)，還應考慮以下幾方面(miàn)的開支：安(ān)裝用(yòng)輔助(zhù)設備費（如(rú)消氣器、過(guò)濾器(qì)等）或旁路支管(guǎn)包括閥門等；校驗費，爲了保持(chí)精度必須(xū)經常(cháng)校驗，甚至(zhì)在現場安裝一(yī)套在(zài)線校驗裝置，其(qí)費用(yòng)相(xiàng)當可觀(guān)；維護費，渦(wō)輪流(liú)量計(jì)的易(yì)損件(jiàn)更換用，他(tā)是保(bǎo)持高性能必需的。
（10）選(xuǎn)用步驟
1）确(què)認可用(yòng)的(de)測量對象(xiàng)，如前(qián)所述(shù)。
2）選擇型(xíng)式(shì)。按流(liú)體物性選擇，氣(qì)體和(hé)液體(tǐ)分别(bié)用氣體型和液(yè)體型，不能(néng)通用。在工作(zuò)狀态下(xià)液體粘度超過(guò)5mpa.s應選(xuǎn)用(yòng)粘度型(xíng)（國内尚無定型産品）。酸性腐蝕(shí)性液體選(xuǎn)用耐(nài)酸型（國内尚無(wú)定型産(chǎn)品）。
    按環(huán)境條(tiáo)件(jiàn)選擇，按(àn)環境(jìng)溫(wēn)度和濕度等選(xuǎn)擇(zé)合适(shì)儀表，如(rú)周(zhōu)圍有爆(bào)炸易(yì)燃(rán)性氣(qì)氛應選防爆型傳感(gǎn)器。
    按(àn)管道(dào)連接方式選擇(zé)，傳感(gǎn)器有水平(píng)和垂直兩種安(ān)裝方(fāng)式。水平安(ān)裝時與管(guǎn)道連(lián)接方(fāng)式(shì)有(yǒu)法蘭(lán)連接、螺紋(wén)連接(jiē)和夾裝連接。中(zhōng)等口徑選(xuǎn)用法(fǎ)蘭連接，小口徑(jìng)和高壓管(guǎn)道選(xuǎn)用螺(luó)紋(wén)連(lián)接，夾(jiá)裝連接隻适用(yòng)于低(dī)壓(yā)中小管(guǎn)徑。垂直安裝隻(zhī)有螺(luó)紋連接。
3）選(xuǎn)擇規(guī)格。按(àn)現場(chǎng)使用條件，如流(liú)量範圍(wéi)、管(guǎn)徑、流體壓力(lì)和溫度(dù)、安裝位(wèi)置等和(hé)性能要(yào)求，如精(jīng)度、重複性(xìng)、顯示(shì)方式(shì)等(děng)參照(zhào)制(zhì)造廠(chǎng)選(xuǎn)型(xíng)樣本(běn)或使用(yòng)說明書(shū)選定(dìng)具體(tǐ)規格(gé)型号，也有可能(néng)找不到合(hé)适的，隻好(hǎo)另選(xuǎn)其它(tā)流量計。
    由于渦輪流量計類型(xíng)規格繁多，特别是不同制造廠(chǎng)産品(pǐn)質量有差别，必(bì)須(xū)盡量搜(sōu)集有關标(biāo)準等(děng)資料進行(háng)反複(fú)調查比(bǐ)較後再決定取舍(shě)。
第六(liù)節 安裝(zhuāng)注意事項
    傳(chuán)感(gǎn)器應安(ān)裝在便于維修(xiū)，管道(dào)無(wú)振動、無強電(diàn)磁幹(gàn)擾與熱輻射影響的(de)場所。液(yè)體渦輪流量計的(de)典型(xíng)安裝管路系統(tǒng)如圖7所示(shì)。圖中(zhōng)各部分(fèn)的(de)配置(zhì)可視(shì)被測對象(xiàng)情況而定，并不一定全部都需要。渦輪流(liú)量計(jì)對管道(dào)内流速分布畸(jī)變及旋轉流(liú)是敏感的(de)，進入傳(chuán)感器應(yīng)爲充(chōng)分(fèn)發(fā)展管(guǎn)流，因此要(yào)根據傳感器上遊側(cè)阻流件類(lèi)型配(pèi)備必(bì)要的直管(guǎn)段或(huò)流動(dòng)調整(zhěng)器，如(rú)表2所示。若(ruò)上遊(yóu)側阻(zǔ)流件情況(kuàng)不明(míng)确，一(yī)般推薦(jiàn)上遊直管段長度(dù)不小(xiǎo)于20d，下遊直管段(duàn)長度不小于5d，如(rú)安裝空間不能(néng)滿足上述要(yào)求(qiú)，可在阻流(liú)件與(yǔ)傳感(gǎn)器(qì)之間安(ān)裝流動調整器。傳(chuán)感(gǎn)器安裝在(zài)室外時(shí)，應有避(bì)直射(shè)陽光(guāng)和防(fáng)雨淋的措施。
 
表2 渦輪流(liú)量計(jì)所要求(qiú)的(de)最短直管段(duàn)長度

上(shàng)遊側阻	單(dān)個90°彎頭	在同一平面(miàn)上的 兩個(gè)90°彎頭(tóu)	在不(bú)同平面上(shàng)的 兩(liǎng)個(gè)90°彎(wān)頭	同(tóng)心減(jiǎn)縮管	全開(kāi)閥門	半開閥門	下遊(yóu)側長度(dù)
l/dn	20	25	40	15	20	50	5

 

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