氣體渦輪流量計是一種速度式流量計，是近些年來敏捷發(fā)展起來的新式表面，這種流量計具有精度高、壓力丟失小、量程比大等利益，可測量多種氣體或液體的瞬時流量和流體總量，并可輸出0-10mADC或4-20mA?DC信號，與調(diào)節(jié)表面配套操控流量。今天我們就來介紹一下關(guān)于氣體渦輪流量計的組成還有它的作業(yè)原理更重要的還有它的表面系數(shù)的核算辦法介紹：

氣體渦輪流量計的組成

　　氣體渦輪流量計主要由渦輪流量變送器和指示積算儀組成。渦輪流量變送器把流量信號轉(zhuǎn)換成電信號，由指示積算儀顯現(xiàn)被測介質(zhì)的體積流量和流體總量。

氣體渦輪流量計的作業(yè)原理

　　流體流經(jīng)傳感器殼體，因為葉輪的葉片與流向有必定的角度，流體的沖力使葉片具有轉(zhuǎn)動力矩，戰(zhàn)勝抵觸力矩和流體阻力矩之后葉片旋轉(zhuǎn)，在力矩平衡后轉(zhuǎn)速安穩(wěn)，在必定條件下，轉(zhuǎn)速與流速成正比，因為葉片具有導(dǎo)磁性，它處于信號檢測器(由*磁鋼和線圈組成)的磁場中，旋轉(zhuǎn)的葉片切開磁力線，周期性地改動線圈地磁通量，從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號，此信號通過擴大器的擴大整形，構(gòu)成有必定幅度的接連的矩形波，可遠傳至顯現(xiàn)表面，顯現(xiàn)出流體的體積流量或總量。

氣體渦輪流量計表面系數(shù)的理論表達式

　　作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個：流體通過渦輪時對葉片產(chǎn)生的切向推進力矩M1;流體沿渦輪表面流動時產(chǎn)生的粘滯抵觸力矩M2;軸承的抵觸力矩M3;磁電轉(zhuǎn)換器對渦輪產(chǎn)生的電磁反作用阻力矩M4。

　　由此可建立渦輪的運動微分方程：

　　(1)

　　式中：J為渦輪的轉(zhuǎn)動慣量;ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度;τ為時間。

　　當流量恒守時，渦輪達到勻速轉(zhuǎn)動，，所以M1= M2 + M3 + M4。根據(jù)文獻[2]，推進力矩可表明為：

　　M1 = a1qv2 - a2ωqv (2)

　　式中：a1、a2為與渦輪傳感器結(jié)構(gòu)和流體密度有關(guān)的系數(shù);qv為流量，L/s。

　　因為氣體渦輪流量計在量程范圍內(nèi)歸于紊流作業(yè)區(qū)，固以下核算只考慮紊流時的情況。反作用力矩中的M2，在紊流時可近似表明為：

　　M2 = a3qv2 (3)

　　一般M3和M4相關(guān)于M2比較小，但為了提高核算精度，這兒根據(jù)文獻[3]推導(dǎo)出了它們的表達式：

　　M 3 = a4ω2/3 (4)

　　M4 = a5ω3 (5)

　　分別將式(2)、(3)、(4)、(5)帶入式(1)并經(jīng)收拾可得：

　　qv2 - a6ωqv = a7ω2/3 + a8ω3 (6)

　　式中：a6、a7、a8為經(jīng)收拾后的概括系數(shù)。