天然氣渦輪流量計工作原理

　　天然氣渦輪流量計將內部渦輪安置在全封閉管道中，在管道中氣體介質經過流量計以后，渦輪在受到一定的動能以后會進行轉動，因此渦輪轉動的速度通過換算就可以得到管道中氣體的實際流量與流速，1.導流裝置；2.旋轉軸承；3.氣體渦輪；4.裝置殼體；5.前端放大器；6.總流量計算裝置；7.氣體流量顯示儀表（瞬時）

    流體流經氣體渦輪流量計殼體，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉動力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉，在力矩平衡后轉速穩定，在一定的條件下，轉速與流速成正比，由于葉片有導磁性，它處于信號檢測器(由磁鋼和線圈組成)的磁場中，旋轉的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應出電脈沖信號，此信號經過氣體渦輪流量計中放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波，可遠傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量或總量。在一定的流量范圍內，脈沖頻率f與流經渦輪流量傳感器的流體的瞬時流量Q成正比，流量方程為： q=3600*(f/k)式中： f——脈沖頻率[Hz] k——傳感器的儀表系數[1/m3]，由校驗單給出。Q——流體的瞬時流量(工作狀態下)[m3/h] 3600——換算系數每臺氣體渦輪流量計的系數由制造廠填寫在檢定證書中，k值設入配套的顯示氣體渦輪流量計中，便可顯示出瞬時流量和累積總量。

　　使渦輪葉片與其軸線保持一定的夾角，夾角的大小為α，將渦輪的轉速定義為n；被測氣體的流量為qv ；渦輪葉片直徑（平均值）為r0；葉柵位置的氣體流通截面面積為S0，則可得到公式：

　　該公式說明，如果氣體渦輪的內部結構保持穩定，也就是夾角的大小α、渦輪葉片直徑（平均值）r0以及葉柵位置的氣體流通截面面積S0都不會發生變化，則此時該裝置的被測氣體的流量qv會與渦輪轉速n呈正比關系，換言之就是此時的渦輪轉速n就是被測氣體的實際流速，通過計算可以進一步得出氣體的流量。

　　然而，上述公式的提出是在忽略一切摩擦等外界客觀影響條件下進行的。在實際情況中，被測氣體在不斷沖擊渦輪葉皮時會產生一定旋轉力矩，需要克服多種力矩，包括粘滯摩擦、軸承之間的摩擦以及反作用等。由于氣體渦輪自身存在的轉動慣量與結構方面具有相應的誤差，加之多種力矩的作用，使得實際的轉速n與流量是無法維持理想狀態下的線性關系的。只是在某種程度上，上述力矩可以不加以考慮，才能達到公式（1）所提出的線性關系。

　　在實際情況中使用廣泛的天然氣渦輪流量計通常都使用磁電轉換設備，以此方式將轉速情況轉化為電磁脈沖。在被測氣體經過渦輪葉片以后，會使傳感裝置中的周期出現某種程度的變化。在固定的范圍之內，葉片的轉速會與被測氣體的流速保持正比關系，進而生成同種類型的脈沖信號，由流量計前端放大裝置進行處理，然后到達單片機中的測量系統。通過復雜的計算與修正，后得出被測氣體的實際流量瞬時值，并在顯示屏幕上顯示。

    天然氣渦輪流量計是一種測量封閉管道中氣體介質流量的速度式儀表。適用于燃氣及其他工業領域中的氣體量精確測量。由于其體積小、準確高、重復性好。它吸取了國外同類產品的先進結構，經過優化設計，綜合了氣體力學、流體力學、電磁學等理論。采用先進的傳動結構而自行開發的新產品。

    天然氣渦輪流量計是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償的新一代流量計，是石油、化工、電力、冶金、工業鍋爐等工業行業的燃氣計量和城市天然氣、燃氣調壓站及燃氣貿易計量的理想儀表。它具有壓力損失小、準確度高、始動流量低、抗振與抗脈動流性能好、量程比寬等特點。