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液体涡轮流量计

一、概述

涡轮流量计（以下简称TUF）是叶轮式流量（流速）计的主要品种，叶轮式流量计还

有风速计、水表等。TUF由传感器和转换显示仪组成，传感器采用多叶片的转子感受流体

的平均流速，从而推导出流量或总量。转子的转速（或转数）可用机械、磁感应、光电方

式检出并由读出装置进行显示和传送记录。据称美国早在1886年即发布过第一个TUF专

利，1914年的专利认为TUF的流量与频率有关。美国的第一台TUF是在1938年开发

的，它用于飞机上燃油的流量测量，只是直至二战后因喷气发动机和液体喷气燃料急需一种

高精度、快速响应的流量计才使它获得真正的工业应用。如今，它已在石油、化工、科研、

国防、计量各部门中获得广泛应用。

流量计中TUF、容积式流量计和科氏质量流量计是三类重复性、精确度最佳的产品，

而TUF又具有自己的特点，如结构简单、加工零部件少、重量轻、维修方便、流通能力大

和可适应高参数等，是其他两类流量计是难以达到的。

HPLW系列涡轮流量计是吸取了国内外流量仪表先进技术经过优化设计，具有结构简

单、轻巧、精度高、复现性好、反应灵敏，安装维护使用方便等特点的新一代涡轮流量计，

广泛用于测量封闭管道中与不锈钢1Cr18Ni9Ti、2Cr13及刚玉Al2O3、硬质合金不起腐蚀

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作用，且无纤维、颗粒等杂质，工作温度下运动粘度小于5×10m/s的液体，对于运动

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粘度大于5×10m/s的液体，可对流量计进行实液标定后使用。若与具有特殊功能的显示

仪表配套，还可以进行定量控制、超量报警等，是流量计量和节能的理想仪表。

二、工作原理

如图所示为涡轮流量传感器结构简图，由图

可见，当被测流体流过传感器时，在流体作用下，

叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，

叶轮的转动周期地改变磁电转换器的磁阻值。检

测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期

性的感应电势，即电脉冲信号，经放大器放大后，

送至显示仪表显示。

涡轮流量计的流量方程可分为两种：实用

流量方程和理论流量方程。

（1）实用流量方程

qv=f/K公式1

qm=qvρ公式2

式中q3

v,q……分别为体积流量，m/s，质量流量，kg/s;

f……流量计输出信号的频率，Hz;

K……流量计的仪表系数，P/m3。

流量计的系数与流量（或管道雷诺数）的关系曲线如图2所示。由图可见，仪表系数

可分为二段，即线性段和非线性段。线性段约为其工作段的三分之二，其特性与传感器结构

尺寸及流体粘性有关。在非线性段，特性受轴承摩擦力，流体粘性阻力影响较大。当流量低

于传感器流量下限时，仪表系数随着流量迅速变化。压力损失与流量近似为平方关系。当流

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量超过流量上限时要注意防止空穴现象。结构相似的TUF特性曲线的形状是相似的，它仅

在系统误差水平方面有所不同。

传感器的仪表系数由流量校验装置校验得出，它完全不问传感器内部流体机理，把传感

器作为一个黑匣子，根据输入（流量）和输出（频率脉冲信号）确定其转换系数，它便于实

际应用。但要注意，此转换系数（仪表