天然气涡轮流量计工作原理

　　天然气涡轮流量计将内部涡轮安置在全封闭管道中，在管道中气体介质经过流量计以后，涡轮在受到一定的动能以后会进行转动，因此涡轮转动的速度通过换算就可以得到管道中气体的实际流量与流速，1.导流装置；2.旋转轴承；3.气体涡轮；4.装置壳体；5.前端放大器；6.总流量计算装置；7.气体流量显示仪表（瞬时）

    流体流经气体涡轮流量计壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定的条件下，转速与流速成正比，由于叶片有导磁性，它处于信号检测器(由磁钢和线圈组成)的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感应出电脉冲信号，此信号经过气体涡轮流量计中放大器的放大整形，形成有一定幅度的连续的矩形脉冲波，可远传至显示仪表，显示出流体的瞬时流量或总量。在一定的流量范围内，脉冲频率f与流经涡轮流量传感器的流体的瞬时流量Q成正比，流量方程为： q=3600*(f/k)式中： f——脉冲频率[Hz] k——传感器的仪表系数[1/m3]，由校验单给出。Q——流体的瞬时流量(工作状态下)[m3/h] 3600——换算系数每台气体涡轮流量计的系数由制造厂填写在检定证书中，k值设入配套的显示气体涡轮流量计中，便可显示出瞬时流量和累积总量。

　　使涡轮叶片与其轴线保持一定的夹角，夹角的大小为α，将涡轮的转速定义为n；被测气体的流量为qv ；涡轮叶片直径（平均值）为r0；叶栅位置的气体流通截面面积为S0，则可得到公式：

　　该公式说明，如果气体涡轮的内部结构保持稳定，也就是夹角的大小α、涡轮叶片直径（平均值）r0以及叶栅位置的气体流通截面面积S0都不会发生变化，则此时该装置的被测气体的流量qv会与涡轮转速n呈正比关系，换言之就是此时的涡轮转速n就是被测气体的实际流速，通过计算可以进一步得出气体的流量。

　　然而，上述公式的提出是在忽略一切摩擦等外界客观影响条件下进行的。在实际情况中，被测气体在不断冲击涡轮叶皮时会产生一定旋转力矩，需要克服多种力矩，包括粘滞摩擦、轴承之间的摩擦以及反作用等。由于气体涡轮自身存在的转动惯量与结构方面具有相应的误差，加之多种力矩的作用，使得实际的转速n与流量是无法维持理想状态下的线性关系的。只是在某种程度上，上述力矩可以不加以考虑，才能达到公式（1）所提出的线性关系。

　　在实际情况中使用广泛的天然气涡轮流量计通常都使用磁电转换设备，以此方式将转速情况转化为电磁脉冲。在被测气体经过涡轮叶片以后，会使传感装置中的周期出现某种程度的变化。在固定的范围之内，叶片的转速会与被测气体的流速保持正比关系，进而生成同种类型的脉冲信号，由流量计前端放大装置进行处理，然后到达单片机中的测量系统。通过复杂的计算与修正，后得出被测气体的实际流量瞬时值，并在显示屏幕上显示。

    天然气涡轮流量计是一种测量封闭管道中气体介质流量的速度式仪表。适用于燃气及其他工业领域中的气体量精确测量。由于其体积小、准确高、重复性好。它吸取了国外同类产品的先进结构，经过优化设计，综合了气体力学、流体力学、电磁学等理论。采用先进的传动结构而自行开发的新产品。

    天然气涡轮流量计是集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿的新一代流量计，是石油、化工、电力、冶金、工业锅炉等工业行业的燃气计量和城市天然气、燃气调压站及燃气贸易计量的理想仪表。它具有压力损失小、准确度高、始动流量低、抗振与抗脉动流性能好、量程比宽等特点。