渦輪流量傳感器的工作原理

渦輪流量計有一個渦輪，在使用時需安裝在流體管道中，兩端由軸承支撐。當流體經過渦輪時，流體沖擊渦輪葉片，帶動渦輪葉片的轉動。其渦輪流量計的測量儀，再通過渦輪葉片的角速度間接的測量流量其利用的方法是葉片的角速度與流體速度是成正比的。

其角速度是通過裝在機殼的傳感線圈檢測出來的，當渦輪葉片切割機殼內的磁鋼產生的磁力線時，就會改變傳感線圈磁通量的變化。傳感線圈將檢測到的磁通周期變化信號送入到測量儀的放大器，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計積算電路得到并顯示累積流量值；同時也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。

流體流經傳感器殼體，由于葉輪的葉片與流向有一定的角度，流體的沖力使葉片具有轉動力矩，克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉，在力矩平衡后轉速穩定，在一定的條件下，轉速與流速成正比，由于葉片有導磁性，它處于信號檢測器（由磁鋼和線圈組成）的磁場中，旋轉的葉片切割磁力線，周期性的改變著線圈的磁通量，從而使線圈兩端感應出電脈沖信號。

此信號經過放大器的放大整形，形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波，可遠傳至顯示儀表，顯示出流體的瞬時流量和累計量。在一定的流量范圍內，脈沖頻率f與流經傳感器的流體的瞬時流量Q成正比，流量方程為：Q=3600×f/k式中：

f——脈沖頻率[Hz]；

k——傳感器的儀表系數[1/m3]，由校驗單給出。若以[1/L]為單位Q=3.6×f/k

Q——流體的瞬時流量（工作狀態下）[m3/h]；

3600——換算系數。

每臺傳感器的儀表系數由制造廠填寫在檢定證書中，k值設入配套的顯示儀表中，便可顯示出瞬時流量和累積總量。

渦輪流量傳感器的安裝要求

流量計可水平或垂直安裝，垂直安裝時流體流動方向應從下向上，液體必須充滿管道，不得有氣泡；液體流動方向要與傳感器外殼上指示流向的箭頭方向一致；傳感器前后直管段要求，上游端至少應有10倍公稱通徑長度的直管段，下游端應不少于5倍公稱通徑的直管段，其內壁應光滑清潔，無凹痕、積垢和起皮等缺陷。

傳感器的管道軸心應與相鄰管道軸心對準，連接密封用的墊圈不得深入管道內腔；傳感器應遠離外界電場、磁場，必要時應采取有效的屏蔽措施，以避免外來干擾。為了檢修時不致影響液體的正常輸送，建議在傳感器的安裝處，安裝旁通管道。

傳感器露天安裝時，請做好放大器及表頭的防水處理。當流體中含有雜質時，應加裝過濾器，過濾器網目根據流量雜質情況而定，一般為20～60目。當流體中混有游離氣體時，應加裝消氣器。整個管道系統都應良好密封。用戶應充分了解被測介質的腐蝕情況，嚴防傳感器受腐蝕。

渦輪流量傳感器的使用維護方法

1、使用時，應保持被測液體清潔，不含纖維和顆粒等雜質。

2、傳感器在開始使用時，應先將傳感器內緩慢的充滿液體，然后再開啟出口閥門（閥門應安裝在流量計后端），嚴禁傳感器處于無液體狀態時受到高速流體的沖擊。

3、傳感器的維護周期一般為半年。檢修清洗時，請注意勿損傷測量腔內的零件，特別是葉輪。裝配時請看好導向件及葉輪的位置關系。

4、傳感器不用時，應清洗內部液體，吹干后且在傳感器兩端加上防護套，防止塵垢進入，然后置于干燥處保存。

5、配用的過濾器應定期清洗，不用時應清洗內部的液體，同傳感器一樣，加防塵套，置于干燥處保存。

6、在傳感器安裝前，用口吹或手撥葉輪，使其快速旋轉觀察有無顯示，當有顯示時再安裝傳感器。若無顯示，應檢查有關各部分，排除故障。

渦輪流量傳感器信號輸出的距離限制。信號的傳輸距離，取決于信號的驅動能力、傳輸線路的抗*力。

1、脈沖信號的驅動能力一般為10mA，因此，線路的電阻值，對信號的傳輸距離影響很大。信號到達接收端時，其驅動能力一般要保持在7mA左右，根據經驗值，脈沖信號大約在100米左右。

2、電流信號，同樣取決于線路電阻的大小，線路電阻加上250Ω的采樣電阻，其電壓降不能超過(24-13)V，根據經驗值，電流信號的傳輸在500米-1000米之間。

3、485信號的傳輸，同樣受線路電阻的影響，同時還要有合適的波特率，如果要增加傳輸距離，應降低傳輸速率，即降低波特率。485的傳輸距離的理論值是1200米，一般適用于1200的波特率。提高波特率會降低傳輸距離。