1. 渦輪流量計的工作原理
渦輪流量計的原理示意圖如圖3-1所示。在管道中心安放一個渦輪，兩端由軸承支撐。當流體通過管道時，沖擊渦輪葉片，對渦輪產生驅動力矩，使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產生旋轉。在一定的流量范圍內，對一定的流體介質粘度，渦輪的旋轉角速度與流體流速成正比。由此，流體流速可通過渦輪的旋轉角速度獲得，從而可以計算獲得通過管道的流體流量。
渦輪的轉速通過裝在機殼外的傳感線圈來檢測。當渦輪葉片切割由殼體內磁鋼產生的磁力線時，就會引起傳感線圈中的磁通變化。傳感線圈將檢測到的磁通周期變化信號送入前置放大器，對信號進行放大、整形，產生與流速成正比的脈沖信號，送入單位換算與流量積算電路獲得并顯示累積流量值；同時亦將脈沖信號送入頻率電流轉換電路，將脈沖信號轉換成模擬電流量，進而指示瞬時流量值。
2. 渦輪流量計的構造
流體從機殼的進口流入。通過支架將一對袖承固定在管中心軸線上，渦輪安裝在軸承上。在渦輪上下游的支架上裝有呈輻射形的整流板，以對流體起導向作用，以避免流體自旋而改變對渦輪葉片的作用角度。在渦輪上方機殼外部裝有傳感線圈，接收磁通變化信號。
下面介紹主要部件
（1）渦輪
渦輪由導磁不銹鋼材料制成，裝有螺旋狀葉片。葉片數量根據直徑變化而不同，2－24片不等。為了使渦輪對流速有很好的響應，要求質量盡可能小。對渦輪葉片結構參數的一般要求為：葉片傾角10°－15°(氣體)，30°－45°（液體）；葉片重疊度P為1-1．2；葉片與內殼間的間隙為0.5-1mm。
（2）軸承
渦輪的軸承一般采用滑動配合的硬質合金軸承，要求耐磨性能好。
由于流體通過渦輪時會對渦輪產生一個軸向推力，使鈾承的摩擦轉矩增大，加速鈾承磨損，為了消除軸向力，需在結構上采取水力平衡措施，這方法的原理見圖3-3所示。由于渦輪處直徑DH略小于前后支架處直徑Ds，所以，在渦輪段流通截而擴大，流速降低，使流體靜壓上升 P，這個 P的靜壓將起到抵消部分軸向推力的作用。
（3）前置放大器
前置放大器由磁電感應轉換器與放大整形電路兩部分組成，示意圖見圖3-4所示。
磁電轉換器國內一般采用磁阻式，它由磁鋼及外部纏繞的感應線圈組成。當流體通過使諷輪旋轉的，葉片在磁鋼正下方時磁阻**，兩葉片空隙在磁鋼下方時磁阻**，渦輪旅轉，不斷地改變磁路的磁通量，使線圈中產生變化的感應電勢，送入放大整形電路，變成脈沖信號。輸出脈沖的頻率與通過流量計的流量成正比，其比例系數K為
K＝ （3－1）
式中 f――渦輪流量計輸出脈沖頻率；
qv--通過流量計的流量．
該比例系數亦稱為渦輪流量計的儀表系數。
?。?）信號接收與顯示
信號接收與顯示器內系數校正器、加法器和頻電轉換器等組成，其作用是將從前置放大器送來的脈沖信號變換成累積流量和瞬時流量并顯示。
選型
渦輪流量計正確選型才能保證渦輪流量計更好的使用。選用什么種類的渦輪流量計應根據被測流體介質的物理性質和化學性質來決定?使渦輪流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等?都能適應被測流體的性質和流量測量的要求。
1、功能檢查
精度等級和功能根據測量要求和使用場合選擇儀表精 度等級，做到經濟合算。比如用于貿易結算、產品交接和能源計量的場合，應該選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級，或者更高等級; 用于過程控制的場合，根據控制要求選擇不 同精度等級;有些僅僅是檢測一下過程流量，無需做**控制和計量的場合，可以選擇精度等級稍低的，如1.5級、2.5級，甚至 4.0級，這時可以選用價格低廉的插入式渦輪流量計。
2、可測量的介質
測量介質流速、儀表量程與口徑 測量一般的介質時，渦輪流量計的滿度 流量可以在測量介質流速0.5—12m/s范圍內 選用，范圍比較寬。選擇儀表規格(口徑)不一 定與工藝管道相同，應視測量流量范圍是否 在流速范圍內確定，即當管道流速偏低，不能滿足流量儀表要求時或者在此流速下測量準 確度不能保證時，需要縮小儀表口徑，從而提 高管內流速，獲得滿意測量結果。[2]
安裝
為了確保渦輪流量計的測量準確,須正確地選擇安裝位置和方法
對直管段的要求：流量計須水平安裝在管道上（管道傾斜在5以內），安裝時流量計軸線應與管道軸線同心，流向要一致。 流量計上游管道長度應有不小于2D的等徑直管段，如果安裝場所充許建議上游直管段為20D、下游為5D。
對配管的要求：流量計安裝點的上下游配管的內徑與流量計內徑相同。
對旁通管的要求：為了保證流量計檢修時不影響介質的正常使用，在流量計的前后管道上應安裝切斷閥門（截止閥），同時應設置旁通管道。流量控制閥要安裝在流量計的下游，流量計使用時上游所裝的截止閥須全開，避免上游部分的流體產生不穩流現象。
對外部環境的要求：流量計**好安裝在室內，須要安裝在室外時，一定要采用防曬、防雨.防雷措施，以免影響使用壽命。
對介質中含有雜質的要求：為了保證流量計的使用壽命，應在流量計的直管段前安裝過濾器。
安裝場所：流量計應安裝在便于維修，無強電磁干擾與熱輻射的場所
對安裝焊接的要求：用戶另配一對標準法蘭焊在前后管道上。不允許帶流量計焊接！ 安裝流量計前應嚴格清除管道中焊渣等臟物，**好用等徑的管道（或旁通管）代替流量計進行吹掃管道。以確保在使用過程中流量計不受損壞。 安裝流量計時，法蘭間的密封墊片不能凹入管道內。
流量計接地的要求：流量計應可靠接地，不能與強電系統地線共用。
對于防爆型產品的要求：為了儀表安全正常使用，應復核防爆型流量計的使用環境是否與用戶防爆要求規定相符，且安裝使用過程中，應嚴格遵守國家防爆型產品使用要求，用戶不得自行更改防爆系統的連接方式，不得隨意打開儀表。 選型在規定的流量范圍內，防止超速運行，以保證獲得理想準確度和保證正常使用壽命。 安裝流量計前應清理管道內雜物：碎片、焊渣、石塊、粉塵等推薦在上游安裝5微米篩孔的過濾器用于阻擋液滴和沙粒。 流量計投運時應緩慢地先開啟前閥門，后開啟后閥門，防止瞬間氣流沖擊而損害渦輪。 加潤滑油應按告示牌操作，加油的次數依氣質潔凈程度而定，通常每年2-3次。由于試壓、吹掃管道或排氣造成渦輪超速運轉，以及渦輪在反向流中運轉都會可能使流量計損壞。 流量計運行時不允許隨意打開前.后蓋，更動內部有關參數，否則將影響流量計的正常運行。 小心安裝墊片，確保沒有突出物進入管道，以防止干擾正常的流量測量。 流量計在標定時要在流量計取壓口上采集壓力。
使用
渦輪流量計使用時應該注意哪些方面：
1 每一路的使用
1.1 安裝就位后，應確保所有的切屑和殘渣均已清除，系統已經吹洗、試壓、氣流進入并升壓至流量計入口閥。
1.2 打開渦輪流量計上游旁通小球閥
1.3 緩慢打開ZR-LWGY渦輪流量計上游旁通小截止閥，氣體緩慢充入直到渦輪流量計下游電動強制密封球閥前。
注意：壓力劇烈震蕩或過快的高速加壓會損壞渦輪流量計。為了保護氣體渦輪流量計，加到渦輪流量計上的壓力升高不能超過35kPa/s。如現場不能測量壓力變化，則監視渦輪流量計流量不能超限。
1.4 關閉旁通小球閥和截止閥。
1.5 轉動手輪打開入口強制密封閥。
1.6 緩慢打開渦輪流量計下游電動強制密封球閥(至少持續1分鐘)，**好使用電動執行機構上的手動開關，一定要小心，不要使渦輪流量計超速運轉。
1.7 按1.2-1.6 步驟操作，整個系統充壓完畢，天然氣開始被計量。
2 在線比對氣體渦輪流量計(工作路和主路進行比對)
2.1 確保主路的入口和出口閥門是關閉的。
2.2 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
2.3 關閉工作路出口電動強制密封球閥，緩慢打開比對管路的強制密封球閥，緩慢打開主路出口電動強制密封球閥（**好是同時做三項工作）。
2.4 氣體依次通過工作路和主路。兩臺渦輪流量計可以互相比對，來檢查是否有大的偏差。
2.5 當比對結束后，關閉比對管路上和主路上的兩個強制密封球閥，打開工作管路的出口球閥（**好是同時做三項工作）。
2.6 這時工作路重新投入工作。
3 用移動標定車在線標定氣體ZR-LWGY渦輪流量計
3.1 確保兩個標定口之間的電動強制密封球閥處于關閉的狀態。
3.2 打開標定口法蘭盲板上的小球閥，確保法蘭盲板內部無壓力。然后取下法蘭盲板。
3.3 將移動標定車和標定口連接好。
3.4 按照“1 每一路的使用”中的步驟1.2,1.3,1.4,給主路充壓。
3.5 關閉工作路出口電動強制密封球閥，緩慢打開比對管路的強制密封球閥，緩慢打開主路上兩個標定強制密封球閥（**好是同時做這四項工作）。
3.6 這時，氣體依次流過橇座內的兩臺氣體渦輪流量計和移動標定車。 3.7 完成在線標定后，關閉標定口的兩個球閥，緩慢打開比對管路的強制密封球閥，緩慢打開工作路出口電動強制密封球閥（**好是同時做這四項工作）。
3.8 將法蘭盲板裝回，不要忘了關閉法蘭盲板上的小球閥。 3.9 這時工作路重新投入工作。
