氣體渦輪流量計(jì)是一種速度式流量計(jì)，是近些年來(lái)敏捷發(fā)展起來(lái)的新式表面，這種流量計(jì)具有精度高、壓力丟失小、量程比大等利益，可測(cè)量多種氣體或液體的瞬時(shí)流量和流體總量，并可輸出0-10mADC或4-20mA?DC信號(hào)，與調(diào)節(jié)表面配套操控流量。今天我們就來(lái)介紹一下關(guān)于氣體渦輪流量計(jì)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(jì)的組成

　　氣體渦輪流量計(jì)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(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由指示積算儀顯現(xiàn)被測(cè)介質(zhì)的體積流量和流體總量。

氣體渦輪流量計(jì)的作業(yè)原理

　　流體流經(jīng)傳感器殼體，因?yàn)槿~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(dòng)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?yàn)槿~片具有導(dǎo)磁性，它處于信號(hào)檢測(cè)器(由*磁鋼和線圈組成)的磁場(chǎng)中，旋轉(zhuǎn)的葉片切開(kāi)磁力線，周期性地改動(dòng)線圈地磁通量，從而使線圈兩端感應(yīng)出電脈沖信號(hào)，此信號(hào)通過(guò)擴(kuò)大器的擴(kuò)大整形，構(gòu)成有必定幅度的接連的矩形波，可遠(yuǎn)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(jì)表面系數(shù)的理論表達(dá)式

　　作用在渦輪上的力矩可分為以下幾個(gè)：流體通過(guò)渦輪時(shí)對(duì)葉片產(chǎn)生的切向推進(jìn)力矩M1;流體沿渦輪表面流動(dòng)時(shí)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(duì)渦輪產(chǎn)生的電磁反作用阻力矩M4。

　　由此可建立渦輪的運(yùn)動(dòng)微分方程：

　　(1)

　　式中：J為渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;ω為渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度;τ為時(shí)間。

　　當(dāng)流量恒守時(shí)，渦輪達(dá)到勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，，所以M1= M2 + M3 + M4。根據(jù)文獻(xiàn)[2]，推進(jìn)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?yàn)闅怏w渦輪流量計(jì)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(shí)的情況。反作用力矩中的M2，在紊流時(shí)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(xiàn)[3]推導(dǎo)出了它們的表達(dá)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)。