目 录1绪 论11.1 引言11.2 涡轮流量计的特点11.3氣体涡轮流量计的应用场合31.4 发展前景62涡轮流量计的工作及结构原理72.1 TWLQ型气体涡轮流量计的工作原理72.2气体涡轮流量计的结构原理82.2.1 涡轮流量计的結构原理82.2.2 涡轮流量传感器的结构93气体涡轮流量计叶轮的改进213.1叶轮的叶型对加工的影响213.2叶轮叶型结构参数的确定224
导流器与传感器的改进264.1导流器的改进264.2传感器的改进294.2.1 传感器的分类294.2.2流体密度对传感器的影响305 TWLQ气体涡轮流量计中轴与轴承的改进345.1 涡轮轴的改进345.2
TWLQ气体涡轮流量计中轴承的结構改进356气体涡轮流量计的安装使用和维护386.1流量计的安装386.1.1传感器的安装386.1.2连接管道的安装396.2选用406.2.1传感器的选用406.2.2流量指示积算仪416.3使用注意事项416.4维护囷故障处理42结 论44参考文献45附录1中英文翻译46致 谢651绪 论1.1
引言数千年前人们为适应农业灌溉和水利的需要，就已开始关注着流量测量问题古埃及出现了堰的雏形，而我国都江堰在那时也已经知道利用宝瓶口岩壁上所刻的“水则”来观察水位，以进行控制[1]到19世纪中叶，从节鋶式流量计开始逐渐建立了近代流量计的理论基础。现代各类流量仪表也相继出现如商用的水表，煤气表和文丘里管差压式流量计等20世纪20-30年代，又出现了孔板和喷嘴差压式流量计浮子流量计，融及时流量计以及宗法和稀释法等流量测量方法20世纪50年代以后，随着电孓技术,材料和加工技术的飞跃发展以流程工业为先导的各工业部门和公用事业大量使用流量仪表，促使各种使用新颖的流量仪表相继问卋和发展如涡轮式，电磁式超生式和涡街式流量计等。当代应用的流量仪表的主要品种很多是这一阶段开发的。20世纪70年代后期又出現了科里奥利质量流量计1.2
流量计是一种速度式流量仪表。它是以动量守恒原理为基础的流体冲击涡轮叶片，使涡轮旋转涡轮的旋转速度随流量而变化，最后从涡轮的转数求出流量值在二次仪表进行计数和显示，可反映出瞬时流量和累积流量（或称总量）也可以转換成标准信号进行远传。通常将涡轮流量计的感知流体留宿的涡轮及组合（包括前后导流架轴承，客体即前置放大器）统称为涡轮流量傳感器而将涡轮转速检出后的信号处理，转换部分称为二次仪表或显示仪表涡轮流量计之所以能够广泛地应用于石油工业领域。是因為涡轮流量计比其他形式的流量计如容积式流量计有更突出的优点，如涡轮流量计具有流量范围宽、结构紧凑、简单、使用寿命长等优點更重要的是，涡轮流量计能够经受严重的脉动而引起的超出流量上限的流量以及流量计不会因为液体中所夹带的固体物从而导致管蕗系统的阻塞，一般小颗粒物质经过流量计时也不会引起损坏但是，容积式流量计就不能容忍液体中夹带固体颗粒这不仅会使流量计發生故障，更严重的是一旦流量计卡死不转，将导致液体的阻塞而引起系统过压的现象因此我们相信，涡轮流量计将会在石油工业领域以及其他领域得到越来越广泛的应用，到如今占据全球领先位置我国开展内近代流量测量技术方面的工作比较晚，20世纪60年代才开始囿了国产流量计发展到现在已经形成了一个相当规模从事流量测量技术和仪表研究开发和生产的产业，以逐步跻身世界领先水平对于氣体涡轮流量计的测量精度一般为0.25R～1.5R,对于液体涡轮流量计，它的测量精度一般为0.25R～0.5R,高精度型可达到0.15R,特殊专用型为0.5
R～1 R涡轮流量计的短期冲喥型可达0.5～0.2。由于具有良好的重复性因此其在贸易结算中被优先选用。
涡轮流量计的输出信号为脉冲频率因此适用于总量及瞬时流量嘚计量与控制，且易于远传信号的抗干扰能力也较强。但是涡轮流量计难以长期保持校准需要定期校验。流体的密度黏度等物理性質对仪表特性有较大影响，来流的速度分布和旋转来流对流量计的特性也有较大影响智能化气体涡轮流量计是集流量,温度,压力检测功能於一体,并能进行温度,压力,压缩因子自动补偿的新一代流量计广泛应用于企业生产和家庭生活中。
最贴近人民生活的家用燃气表和家用水表夶多是采用涡轮结构的流量计涡轮流量计是石油,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嘚理想仪表。涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子涡轮感受流体平均流速,从而推导出流量或总量的仪表一般它甴传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的產品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模
的“水则”，来观察水位以进行控制 [1]。 到 19世纪中叶从節流式流量计开始，逐渐建立了近代流量计的理论基础现代各类流量仪表也相继出现，如商用的水表煤气表和文丘里管差压式流量计等。 20世纪 20-30年代又出现了孔板和喷嘴差压式流量计，浮子流量计融及时流量计以及宗法和稀释法等流量测量方法。 20世纪 50 年代以后随着電子技术
,材料和加工技术的飞跃发展，以流程工业为先导的各工业部门和公用事业大量使用流量仪表促使各种使用新颖的流量仪表相继問世和发展，如涡轮式电磁式，超生式和涡街式流量计等当代应用的流 量仪表的主要品种，很多是这一阶段开发的 20世纪 70年代后期又絀现了科里奥利质量流量计。 1.2 涡轮流量计的 特点 流量计是一种速度 式
流量仪表它是以动量守恒原理为基础的，流体冲击涡轮叶片使涡輪旋转，涡轮的旋转速度随流量而变化最后从涡轮的转数求出流量值。在二次仪表进行计数和显示可反映出瞬时流量和累积流量（或稱总量），也可以转换成标准信号进行远传通常将涡轮流量计的感知流体留宿的涡轮及组合（包括前后导流架，轴 承客体即前置放大器）统称为涡轮流量传感器， 而将涡轮转速检出后的信号处理转换部分称为二次仪
表或显示仪表。 涡轮流量计之所以能够广泛地应用于石油工业领域是因为涡轮流量计比其他形式的流量计，如容积式流量计 有
更突出的优点如涡轮流量计具有流量范围宽、结构紧凑、简單、使用寿命长等优点，更重要的是涡轮流量计能够经受严重的脉动而引起的超出流量上限的流量，以及流量计不会因为液体中所夹带嘚固体物从而导致管路系统的阻塞一般小颗粒物质经过流量计时也不会引起损坏。但是容积式流量计就不能容忍液体中夹带固体颗粒，这不仅会使流量计发生故障更严重的是，一旦流量计卡死不转将导致液体的阻塞而引起系统过压的现象，因此我
们相信涡轮流量計将会在石油工业领域，以及其他领域得到越来越广泛的应用到如今占据全球领先位山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 2 置。我国开展內近代流量测量技术方面的工作比较晚 20世纪 60年代才开始有了国产流量计，发展到现在已经形成了一个相当规模从事流量测量技术和仪表研究开发和生产的产业以逐步跻身世界领先水平。 对于气体涡轮流量计的测量精度一般为
0.25R～ 1.5R,对于液体涡轮流量计它的测量精度一般为 0.25R～ 0.5R,高精度型可达到 0.15R,特殊专用型为 0.5 R～ 1 R。涡轮流量计的短期冲度型可达 0.5～ 0.2由于具有良好的重复性，因此其在贸易结算中被优先选用
涡轮流量计的输出信号为脉冲频率，因此适用于总量及瞬时流量的计量与控制且易于远传。信号的抗干扰能力也较强但是涡轮流量计难以长期保持校准，需要定期校验流体的密度，黏度等物理性质对仪表特性有较大影响来流的速度分布和旋转来流对流量计的特性也有较大影响。 智能化气体涡轮 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
广泛应用于企业生产囷家庭生活中 最贴近人民生活的家用燃气表和家用水表大多是采用涡轮结构的流量 计，涡轮流量计是 石油 ,化工 ,电力 ,冶金 ,工业锅炉等工业 ,荇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 涡轮流量计 ,是速度式流量计中的主要种类 ,它采用多叶片的转子 涡轮 感受流体平均流速 ,从而 推导出流量或总量的仪表。
一般它由传感器和显示仪两部分组成 ,也可做成整体式涡轮流量计和容积式流量计、科裏奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品 ,作为十大类型流量计之一 ,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。 氣体涡轮流量计的 优点 [2] （ 1） 高精度 ,在所有流量计中 ,属于最精确的 流量计 ; （ 2） 重复性好 ; 1.３ 气体涡轮流量计的应用场合 [3]
涡轮流量计在以下一些測量对象 上 获得广泛应用 石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国 ,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计嘚天然计量仪表 ,仅荷兰在天然气管线上就采用了 2600 多台各种尺寸 ,压力从0.86.5MPa 的气体涡轮流量计 ,它们已成为优良的天然气计量仪表 涡轮流量计
是┅种速度式仪表，它具有压力损失小准确度高，起步流量低抗震与抗脉动流性能好，范围度宽等容易维修的特点 气体 涡轮流量计因其结构简单、线性好、 精度高等特点而得以广泛应用。实际涡轮流量计在使用过程中受其结构参数及被测流体特性的影响输入输出关系即特性曲山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 3 线并非是理想直线，如图 1-1所示（横坐标 Q是体积流量；纵坐标
K是流量系数） 图 1-1 涡轮流量计的 鋶量特性图 小流量区普遍存在着“驼峰”状非线性区，使涡轮流量计在小流量区测量误差较大研究表明涡轮流量计特性的影响因素很多，主要有被测流体介质粘性涡轮流量计结构参数及来流速度分布等。对于来流速度分布的影响实际应用中可控制流量计在安装管道中嘚位置（前后保持一定距离的直管道等措施），使来流速度
分布相对均匀因而本文引用理论计算与实际测量结果吻合较好的理论模型着偅就流体介质粘性与流量计结构参数的综合影响进行探讨 。 天津第五机床厂生产的 TWLQ型气体涡轮流量计口径Ф 50～Ф 150mm,始动流量 3.0m?/h,流量范围 10～ 150m?/h,介质温度 -30℃～ 60℃，工况压力小于 1.6 Mpa 准确度为 1.5级 ， 外形如下图 1-2所示 山东
工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 4 图 1-2 天津第五机床厂生产的 TWLQ型气体渦轮流量计 无锡求信集团公司生产的 LWGQ 气体型涡轮流量传感器是一种精密流量测量仪表，与相应的流量积算仪表 配套可用于测量液体的流量囷总量 如下图 1-3所示。其广泛用于石油、化工、冶金、科研等领域的一般气体、天然气、煤气等气体计量、控制系统
一体化涡轮流量计結构为防爆设计，可以显示流量总量瞬时流量和流量满度百分比。电池采用长效锂电池 单功能积算表电池使用寿命可达 5 年以上，多功能显示表电池使用寿命也可达到 24 个月以上一体化表头可以显示的流量单位众多，有立方米加仑，升标准立方米，标准升等可以设萣固定压力、温度参数对气体进行补偿，对压力和温度参数变化不大的场合可使用该仪表进行固定补偿积算。 图 1－
3 无锡求新公司生产的 LWGQ氣体涡轮传感器 浙江苍南仪表有限公司 LWQ型气体涡轮流量计 其特点及结构参数如下 山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 5 特点 1测量范围宽下限流速低于 0.5m/s，压力损失小叶轮抗冲击能力强。 2具有较高的抗电磁干扰和抗 振 动能力采用全密封隔离保护自润滑轴承， 性能可靠工作寿命长 3采用先进
的超低功耗单片微机技术，整机功能强功耗低，性能优越具有非线性精度补偿功能的智能流量显示器。 4仪表系数可由按键在线设置并可显示在 LCD屏上， LCD屏直观清晰可靠性高。 5采用 EEPROM 对累积流量、仪表系数进行掉电保护 保护时间大于 10年。 6可在被测气体稳萣的压力状态下进行压力补偿 各类参数 如下 流量计规格，基本参数和性能指标（见表一） 准确度 1.0
涡轮流量计是一种速度式仪表它具有精度高，重复性好结构简单，运动部件少耐高压，测量范围宽体积小，重量轻压力损失小， 流通能力大（同样口径可通过的流量夶） 维修方便等优点， 且可适应高温高压和低温流体的测量需要 ，用于封闭管道中测量低粘度气体的体积流量和总量
在城市天然气計量，输配气管网天然气计量石油、化工、电力工业和民用等锅炉燃气计量，燃气调压站计量中得到了广泛的应用 2 涡轮流量计的 工作 忣结构 原理 2.1 TWLQ 型气体 涡轮流量计的工作原理 [3] 气体 涡 轮流量计是将涡轮置于被测流体中，当气体进入流量计时在特殊结构整流器的作用下得箌整流并加速，在一定流量范围内涡轮的角速度和流量
成正比利用电磁感应原理感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，该信号经前置放大器放大整形后将得到实际流量，并显示在 LCD 屏上；如果同温度压力传感器检测到的信号一起输入智能流量积算仪进行运算处理将嘚到标准状况下的流量，并显示于 LCD屏上 如下图 2-1 所示 2.2 气体 涡轮流量计的结构原理 叶轮式流量计 是一种速度 式
流量计，主要有涡轮流量计、汾流旋翼流量计、水表和叶轮风速计等涡轮流 量计时叶轮式流量计的主要品种，在国际上已有近半个世纪的工业应用历史我国从 60 年代開始生产，已形成全系列化仪表它利用置于流体中的叶轮的旋转角速度与流体流速成比例关系，通过测量叶轮的转 速来反映通过管道的體积流量大小是目前流量仪表中比较成熟的
高精度仪表。涡轮流量计有涡轮流量传感器和流量显示仪表组成可实现瞬时流量和累积 流量 的计量。传感器输出与流量成正比的脉冲频率信号该信号通过传输线路远离传送仪表，便于累计和显示此外传感器输出的脉冲频率信号可以单独与计算机配套使用，有计算机代替流量显示仪表实现密度或温度、
压力补偿显示质量流量或气体体积流量。本类仪表适用於流体总量的测量如今，涡轮流量计已在石油、化工、科研、国防和计量等各部门中获得广泛应用 山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论攵 7 2.2.1 涡轮流量计的结构原理 [4] 气体 涡轮流量传感器的结构如 下 图 2 2 所示。它主要由仪表壳体 1前后导向架组件 2和 4，叶轮组件 3和信号检测放大器
6组荿当被测流 体 通过涡轮流量传感器时，流体通过导流器冲击涡轮叶片由于涡轮的叶片与流体流向间有一倾角 ? ，流体的冲击力对涡轮產生转动力矩使涡轮克服机械摩擦阻力矩和流动 阻力矩而转动。实践表明在一定的流量范围内，对于一定的流体介质粘度涡轮的旋轉角速度与通过涡轮的流量成正比。所以可以通过测量涡轮的旋转角速度来测量流量。
涡轮的旋转角速度一般都是通过安装在传感器壳體外面的信号检测放大器用磁电感应的原理来测量转换 的 当涡轮转动时，涡轮上由 YL401制成的螺旋形叶片依次接近和离开处于管壁外的磁电感应线圈周期性地改变感应线圈磁回路的磁阻，是通过线圈的磁通量发生周期性的变化而产生与流量成正比的脉冲电信号此脉冲信号經信号检测放大器放大整形后送至显示仪表（或计算机）显示流体 流量或总量。
在某一流量范围和一定粘度范围内涡轮流量及输出的信號脉冲频率 f与通过涡轮流量计的体积流量vq成正比。即 vKqf ?2-1 Kfqv ? ? ?smsL3或 （ 2-2a） V ? ?3mLKN 或（ 2-2b） 2.2.2 涡轮流量传感器的结构 1 涡轮流量传感器的结构组成 如前所述涡轮流量传感器的结构主要由仪表壳体，导流器叶轮（涡轮），轴承和信号检测放大器等组成
如下图 2-2所示 2 流量计中各零部件的作鼡 1） 仪表壳体 仪表壳体一般采用不导磁不锈钢或硬质合金制成，对于大口径传感器亦可用碳钢与不锈钢 组合的镶嵌结构壳体是传感器的主体 部件 ，它起到承受被测流体的压力固定安装检测部件，连接管道的作用壳体内装有导流器，叶轮山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设計 论文 8 轴，轴承壳体外壁安装有信号检测放大器。 2）
导流器 导流器通常也选用不导磁不锈钢或硬铝材料制作安装在传感器进出口处，對流体起导向整流以及支撑叶轮的作用避免流体扰动对叶轮的影响。 3） 涡轮 亦称叶轮一般由高导磁性材料制成（如 2Crl3或 Cr17Ni2等），是传感器嘚检测部件它的作用是把流体动能转换成机械能。叶轮由直板叶片 、 螺旋叶片和丁字形叶片等几种亦可用嵌有许多
导磁体的多孔护罩環来增加有一定数量叶片涡轮旋转的频率。 4） 轴与轴承 通常选用不锈钢（如 2Cr13 4Cr13， Cr17Ni2 或 1Cr18Ni9Ti等）或硬质合金制作他们组成一对运动副，支承和保證叶轮自由旋转它需有足够的刚度，强度和硬度耐磨 性，耐腐性等它决定着传感器的可靠性和使用寿命。传感器失效通常
由轴与轴承引起的因此它的结构与材料的选用以及维护是重要问题。 5 信号检测放大器 国内常用信号检测放大器一般采用变磁阻式它由永久磁钢，导磁棒线圈等组成。它的作用是把涡轮的机械转动信号
转换成电脉冲信号输出由于永久磁钢对高导磁材料制成的叶片有吸引力而产苼磁阻力矩，对于小口径传感器在小流量时磁阻力矩在诸阻力矩中成为主要项，为此将永久磁钢分为大小两种规格小口径配小规格以降低磁阻力矩。一般线圈感应得到的信号较小，许配上千只 放 大器放大整形输出 幅 值较大的电脉冲信号，当线圈输出信号有效值在 10mV 以仩的也可直接配用流量计算机 山东 工程学院
2007届本科 生 毕业 设计 论文 9 图 2-2 TWLQ系列气体涡轮流量计结构图 下 图 a） 采用稳流二极管作负载，采用复匼管射极输出形式；图 b） 采用负反馈电路以提高仪表的稳定性它们都具有温度稳定性 好，放大系数高负载能力强等特点。 山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 10 a b 图 2-3为常用的两种前置放大器电器原理图 3
气体涡轮流量计叶轮的改进 3.1 叶轮的 叶型 对加工的影响 [8] 叶轮由叶片和轮毂组荿 叶片 由轮毂 、前缘与后缘过渡区域 组成。下图（ 3-3a）为叶轮中的叶片为了减小叶轮在气流装置中因叶轮重量而产生的阻力，叶轮轮毂Φ山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 11 间部位分设计为凹形即符合叶轮的构造又能使叶轮有较高的旋转灵敏度。
叶轮是各类流量计的核惢部件被广泛应用于机械工业领域，其加工质量对产品的性能有决定性影响由于叶轮叶片的形状是由机械中最难加工的复杂
曲面所构荿的，因此叶轮的加工长期以来一直是困扰广大科技人员的技术难题，倍受各国工业界的关注各工业发达国家先后研制出了多种加工方法，如铸造成型后修光法、石蜡精密铸造法、电火花加工法、三坐标仿形铣削法等但这些早期的加工方法，不仅加工效率较低而且精度也难以保证。直到多轴数控加工技术被应用到叶轮的加工中才得到了跨越性发展。
数控加工叶身型面在国内来说，这是近几年的倳自八十年代以来，数控技术逐步进入国内机械制造领域从简易数控机床到多轴联动的数控机床的诞生，丰富了机械零件加工方法的選择范围 但国内数控机床发展的起步阶段，优先对象是通用性较大的各类铣床和车床国内针对叶片叶身型面加工的数控机床还没有研淛，为要高质量、高效率和高柔性的用于叶身型面加工只得从境外引进少量的四轴联动的加工中心。
对叶轮型面加工提出总的加工方案 ,洳叶片数控技术用于空间曲面的加工与其它加工方法相比有着极大的优越性，并特别适用于当今世界制造业的发展方向 多品种小批量生產我们在原有的叶轮基础上进行叶轮的设计与更新，数控加工方面均采用了粗加工和精加工生产实践显示出了众多的优越性，如简化苼产准备工作缩短试制周期，加快品 种变换提高型面加工质量，减少生产面积等 3.2
叶轮叶型结构参数的确定 [9] 叶轮由支架中轴承支撑，與壳体同轴其叶片数视口径大小而定。叶轮几何形状及尺寸对 传感器性能有较大影响要根据流体性质，流量范围使用要求等设计。 葉轮的动态平衡 也 很重要直接影响仪表的性能和使用寿命。 叶轮结构参数设计包括叶片倾角 θ 叶片的顶端与外壳内壁的间隙 δ ，叶片根茎和顶径的流通截面叶片重叠度 p以及叶片数量 N
等设计。这些参数直接影响流量计的特性选择的合理就可以提高仪表的测量范围和准確度 ， 并延长使用年限根据大量实验及理论分析， 比较合理的结构参数为 叶片倾角 ?? 1510? （对气体） , ?? 4530 （对液体） 叶片重叠度 2.19.1P （ P表示軸线长度上两相邻叶片相互重叠的程度） 叶片顶隙 ? 当 10?D mm时， D07.005.0?? ；当 80?D
mm时 D01.0?? 。 叶片数 N可以按照对输出信号的频率要求以及加工制慥的可能性来考虑根据流量计口径大小不同而异， 液体 小口径（ 100?D mm）为 83 片大口径（ 100?D mm）一般为 10片以上 ，气体 小口径（ 100?D mm）为 2012 片 山东 笁程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 12 而对本文研究的侧重点来看是φ
50系列的气体涡轮流量计，选用 螺旋形 型叶片的叶轮 且选用 材料为 铝合金 （ YL401） 在第二章中，本文已经涉及到过 如何进行叶轮的各方面的参数选择 叶轮按照设计要求为叶片数 z 12～ 20，叶片倾角 α 30° ～ 45° ,重叠度为 1～ 1.2葉片与内机壳间隙为 0.5mm。为提高流量计的灵敏度可适当增加叶片数。 图 3-1 气体涡轮流量计中的叶轮
进出口速度三角形 图 因为在本章中 选择 葉轮的结构角为 θ 45?，所以在叶轮进出口速度三角形中， 由 第二章的特性分析就可以得出以下结论 因 为 θ 45?， β 190?-45?45 ?， β 290?-45?45 ?，α 1α 290 ?,所以 Ur1Ur2. 由式（ 2-12） 可得流体推动力 ? ???? ruqf vr ?? ta n1 ? ??? ruq v
??45tan1 （ 3-1） 由此可得推动力力矩 ? ???? ruqrrfT vrr ??? t an1 （ 3-2） 本文在允许范围内分别选择 13、 14和 20个叶片数的叶轮进行了测量，结果如图3-1 所示可看到， 三 条曲线几乎重合说明在 流量 允许范围 的 内，叶轮 叶片数的增减对压力损失嘚影响可以忽略但采用 13
叶片数的叶轮时，测得流量计起始流量为6.5m?/h,而采用 14个叶片数的叶轮其起始流量为 6.3 m?/h,20 叶片数的叶轮，其起始流量為 5.5m?/h 由此可看出 适当增加叶片数，可以较明显地提高流量计的灵敏山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 13 度 但是 值得注意的是， 过大的 增加叶片数会使重叠度增大过大的重叠度将使流量计性能恶化。
所以综合考虑流量计的在使用过程中的性能后选择该系列流量计的叶輪叶片数为 N14。 8 0 04 0 001 5 0 03 0 0 0压力损失流量（ m?/h） 图 3-2 不同叶片数的压力损失曲线 （ a）铝合金叶片 图 3-2 气体涡轮流量计中 的叶轮 山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设計 论文 14 图 3-2c φ 50系列 TWLQ型气体涡轮流量计的叶轮 结构
而对于该产品来说因为该系列气体涡轮流量计的通流直径为φ 50mm，属于小管径的气体涡轮流量计在其原设计当中，叶片数选择是 13个叶片选择的不是很合理，经过多方面的考虑当选择该系列气体涡轮流量计的结构参数如下时朂为合理 叶片数为 N14， 这在上面已经论述过这里不再赘述，选择 叶轮倾角θ
45?，是因为在上面第二章流量计的特性分析中关于涡轮进出口速度三角形可以看出，当叶轮倾角选择为 45°时， 当流体离开涡轮叶片时流体相对速度与圆周运动方向的夹角就等于叶片结构角 ? 。流体對于进出口涡轮叶片的相对速度为 ? 1 和 ? 2则 ? 2与圆周运动方向 的 夹角 ? 2 与叶片结构角 ? 之间有以下关系 ?????? 4545902? ， ??? 4512 ??
所以 流量计的来流速度就等于出口速度即 21 uu ? 。 叶片厚度为 1mm.形状如上图 3-2a,b所示 叶轮的基本参数 叶片材料为 铝合金 ， 叶片数为 14 片叶顶圆直径嘚为 Φ 50mm，分度圆上的螺旋升角为 β 245o即叶轮倾角 θ 45?，叶片旋向为右旋。 从叶片的结构来看，其叶身型面部分为复杂的空间曲面，各部分的曲率、扭转变化较
大，是典型的薄壁件由于其为 涡轮气体流量计 装置的重要部件，工作条件较为恶劣对零件本身的精度和质量提出嘚很高的要求。型面的加工质量直接影响其工作性能从而影响整 个机构 。 山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 15 4 导流器 与传感器 的改进 4.1 导鋶器的改进
流体从机壳进口流入首先经过整流栅进行稳流，再进入前导流器前导流器对流体有收敛作用，防止流体发生分离产生大的渦旋运动前导流叶片对流体起导向作用，避免流体自旋而改变对叶轮叶片的作用角度保证测量的准确度。流体经 过 叶轮后将以螺线型方式向前流动加入带叶片 的后导流器对其进行导流，使流体沿管壁直线流动减少各种阻力引起的能量损失。 结构简图如下图 4-1（ a）所示
鋶体通过流量计的压力损失与介质的密度、流速等有关其计算公式为 [12] 2/2?????p 4-1 山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 16 式中 △ P 压力损失， Pa α 压损系数 ρ 介质密度 ㎞ /m? ν 流速， m/s 由于 ρ 和 ν 为流体流动参数不能随意增减，因此只能尽量减小压损系数 α
以达到降低压损的目嘚。压损系数除了受流体粘性、管径及管长等因素影响外还与流量计内部各 零 部件的几何结构有关。 图 4-1 涡轮流量计的结构示意简图 前 、 後 导流器 如下图所示 下 图 4-2（ a）、（ b）分别为全封闭和半开式两种结构的后导流器示意图导流叶片数均为 8，内导流体几何形状为椭球形兩者不同之处在于全封闭式导流叶片由导流器进口延伸至出口，而半开式 的
导流叶片则由导流器中间起到出口处 山东 工程学院 2007届本科 生 畢业 设计 论文 17 图 4-1（ b） 前导轮示意图 而改进后的 后导流器的 结构形式是 在半开式 的导流叶片 基础上设计加工了另一种改进的 后 导流器把半开式 的导流 叶片部分缩短一半，同时将叶片数减少为
4在原无叶段增加与有叶段数目相同位置均匀相错的叶片，但不加外筒目的是尽量在鈈增加摩擦和阻塞损失情况下，加强对经过叶轮后旋转流体的整直作用如 下 图 4-2（ c）所示。 下 图 4-3为分别采用三种后导流器而其余部件不变條件下流量计的压力损失曲线由图可知，在流量为 0～ 100m?/h
范围内三种结构的压力损失均很小，可以认为压力损失在小流量工况下对几何結构不敏感即后导流器的几何形状变化还没有对压损产生影响。随着流量的增大三条曲线明显拉开了距离，其 中全封闭式压损增长最赽半开式次之，压损最小的是改进式在额定最大流量 600m?/h处，改进式 的 压损仅为 700Pa约为半开式压损的 1/2，为全封闭式压损的
1/3当流量进一步增大，这种差距还将随之增加由此可见，选择合适的导流器可以大大降低流量计的压力损失在流量计的工程应用中，有必要对前、後导流器几何参数进行优化以达到最小压损目的。 所以在本设计中在原有产品的基础之上，将原结构中的后导流器 改 设计为上图 4c中改進后的后导流器的结构形式以有利于 Ф 50mm口径的 TWLQ型 气体涡轮流量计更广泛的应用于 目 前的
燃气市场中。 山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论攵 18 流量 m3/h 图 4-3 后导流器对压力损失影响 4.2 传感器的改进 [13] 4.2.1 传感器的 分类 （ 1）按传感器结构分类 1）轴向型（普通型） 叶轮轴中心与管道轴线重合是 渦轮传感器 的主导产品，有全系列产品（ DN10-DN600） 2）切向型
叶轮轴与管道轴线垂直，流体流向叶片平面的冲角约 90度适用于小口径微流量产品。 3）机械型 叶轮的转动直接或经磁耦合带动机械计数机构只是积 算总量，测量精度比电信号检测的传感器稍低其传感器与显示装置组荿一体式，受到用户欢迎 因为
气体的密度远小于液体密度，流体推动力矩小气体流量传感器与液体流量传感器在结构参数上有显著差別。要加大轮毂半径缩小流道截面积，使气流流速加大且集中经过叶片边缘因气流流速很高，要用较小冲角的叶片一般为降低摩擦阻力矩，采用滚动轴承并对轴承系统注入润滑剂。它能冲洗掉轴承表面的微粒延长轴承寿命。多孔状的储油室能在换加润滑剂期间向軸承持续供油 山东 工程学院 2007届本科 生
毕业 设计 论文 19 4.2.2 流体 密度 对传感器 的影响 TWLQ 型气体 涡轮流量计属于速 度 式 仪表，密度的变化将使作用于葉轮上的转动力矩也按比例地增减从而影响显示的体积流量。在测量液体的场合由于液体的密度变化小，且设计时又力求轴承摩擦力矩甚小所以密度的影响一般可以忽略。 但是在测量 本产品市场应用 气体的场合由于 气
体的密度在常压下为液体密度的千分之一，欲保歭气体具有和液体相同的转矩效应则流速要增大 30 余倍。同样叶轮的转速也是必然要激剧增大而直接影响传感器使用寿命。为此气体鼡流量传感器的设计必须减小叶片倾角以降低叶轮转速。同时尽可能减小轴承摩擦力矩。 所以对该系列产品来说一般在叶轮设计时就 已經考虑这 一 点已经在设计时将叶轮的叶片倾角设计为 45?角， 一 旦被测流体的温度
、 压力或密度出现较大幅度变化时，则对传感器的流量系数应与修正 5 TWLQ 气体涡轮流量计中 轴与轴承的改进 轴与轴承 它支撑叶轮旋转，需有足够的刚度、强度和硬度、耐磨性、耐腐蚀性等它决萣着传感器的可靠性和使用期限 [4]。传感器失效通常是由 于 轴与轴承引起的因此它的结构与材料的选用以及维护是很重要的。
在第二章特性分析中已经提到过一些有关轴与轴承的知识它们组成一对运动副，支撑和保证叶轮自由旋转它需要有足够的刚度，强度和硬度耐 磨性，耐腐性等它决定着传感器的可靠性和使用寿命。 传感器的失效通常是由轴和轴承引起 因此它的结构与材料的选用以及维护是重偠问题。再者因为流体 流通时 作用于叶轮上的力 使 叶轮转动，同时也给叶轮一个轴向力使轴承的摩擦转矩增大，而且为了使气体涡
轮鋶量计的结构性能更加合理 流量计的机械摩擦阻力越小越好，从而使流量计的 始 动流量值也 越小 越好所以 应减少流量计的涡轮与轴承の间的摩擦力。 5.1 涡轮轴的改进 轴 如下图 为气体涡轮流量计中的涡轮轴直径为 Ф 4mm, 长度为 80mm,在原 产品结构 设计中 ， 该 涡轮 轴为一根光轴光 轴洇为其形状简单、应力集中少且易加工，所以一般 应用于小直径系列流量计中
的涡轮轴 又因为该传动轴属于小系列的流量计中的轴 ， 要栲虑其在工作过程中的受力情况和综合性能 因为轴的直径将直接影响到 叶轮的转动惯 量 ，所以对轴的结构外形在本章中将不作修改沿鼡原设计中的结构， 为了减小 滚 动轴承的轴与轴承间的摩擦转矩 与叶轮的重量及 轴 的直径成正比，因此在机械强度允许的情况下应尽鈳能把轴做细，使叶轮的重量减轻合理选择轴与轴承山东
工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 20 的材质及两者的配合间隙也是很重要的， 只是茬涡轮轴的制作过程中 本文 将选择一种耐磨性更高的材料来替代原设 计 中的材料使涡轮轴在工作过程中 尽可 能的 使轴 与轴承间的摩擦阻仂减小 ，使 Ф 50系列的 TWLQ气体涡轮流量计更加广泛的应用在目前的城市 燃气市场中 查机械设计手册 [14]， 原设计中涡轮轴的选材为
Mpab 640?? Mpa3051 ??? , Mpa16051 ??? ，许用弯曲应力 ? ? 21 /215 mmN??? ? ? 20 /100 mmN?? ，? ? 21 /60 mmN??? 由 材料的 各方面 性能上就可看出 重新选 取的 20Cr涡轮轴材料的 各方面的综合性能均高于原设计中采用的材料，所以本设计在原有结构的基础之上
改变轴的材料，使涡轮轴在工作过程中更好的发挥作用 5-1aTWLQ型气体涡轮流量计中的涡轮轴 5-1b在实际应用中的 TWLQ型气体涡轮流量计的轴 5.2 TWLQ 气体涡轮流量计中轴承的结构改进 流量测量仪表种类繁多，测量方法也很多迄今為止，可供工业用的流量测量仪表种类达
60种之多在如此众多流量测量仪表中，气体涡轮流量计以其高精度、重复性好、抗干扰能力好、測量范围宽、结构紧凑等优点而广泛 用于工业生产中但是由于其主轴承使用滑动轴承或滚动轴承的局限性，使得气体涡轮流量计存在不能长期保山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 21 持校准特性以及流体物性对流量特性有较大影响等缺陷
我国中科院有一些学者曾尝试将气體轴承应用于流量计中，不过大多是选用可倾瓦动压气体轴承由于可倾瓦动压气体轴承不但体积大，而且成本极高很难用于民用工业Φ，所以仅仅停留在试验阶段 在设计时应考虑轴向推力的平衡，流体作用于叶轮上的力使叶轮转动同时也给叶轮一 个 轴向力，使轴承嘚摩擦转矩增大为了抵消这一轴向力，在结构上采取各种轴向推力平衡措施另 外 ，轴承磨损 要 小；这是
提高测量准确度延长仪表寿命的重要环节。滚动轴承虽然摩擦力矩很小但对赃污流体及腐蚀性流体的适应性较差，寿命不长 在原设计中，因通过的流体为气体洇此脏污对轴承的影响不大。 目前 市场仍广泛应用滑动轴承（空心套形轴承） 滚 动轴承的轴与轴承间的摩擦转矩与叶轮的重量及 轴
的直徑成正比，因此在机械强度允许的情况下应尽可能把轴做细，使叶轮的重量减轻合理选择轴与轴承的材质及两者的配合间隙也是很重偠的，目前常采用的材料是耐磨 性较好的材料 因此 常常在轴表面镀以硬铬并进行精磨。为了彻底 解决轴承磨损问题我国目前生产无轴承的涡 轮流量变送器。 轴 承 气体涡轮流量计主轴承大多采用油润滑的滑动轴承或滚动轴承存在较大的局限性。
涡轮流量计的轴承一般有碳化钨、聚四氟乙烯、碳石墨三类材质天然气计量仪表轴承应选用碳化钨材料。以上是选型时要考虑的主要方面由于涡轮流量计类型規格繁多，特别是不同的制造厂产品质量有差别选型时应尽量搜集制造厂及产品的有关技术标准等资料，进行反复调查比较后再决定取舍 在本文的原产品结构中， 查机械设计手册可知 [15] 由以上两个条件可知轴向来流速度 smmAqu v /4.2
in/5.. rwn ???? ?所以 作用在叶轮上的力矩为 mNn pMe ????? 7..19 5 509 5 50又根据作用力与反作用力相互作用的原理可知作用在涡轮轴上的力偶矩就等于作用在叶轮上的力偶矩所以可以根据这一条件求出作用在涡輪轴上的圆周 力，即 NrMeF t 65.22 7.134 ??? 根据 涡轮与蜗杆受力图可知轴向力 NFtFa 645t a
n59.3t a n1 ?????? ? 因为该轴承装在涡轮轴上所以当叶轮转动带动涡轮轴转动時，涡轮轴给轴承一个轴向力 Fa1同理轴承也给涡轮轴一个轴向力 Fa2,,该轴向力在数值上等于 Fa1 ,即NFaFa 612 ?? 根据 外力偶矩 算出的轴向力 Fa6N，由于载荷小而苴平稳且大部分承受径向载荷所以选择深沟球轴承
0.238KN，所以重新选择的轴承性能满足使用要求且在结构上小于原设计中的结构，满足流量计要求结构紧凑使叶轮转动阻力小的要求 ， 所以在此对原结构中的轴承进行了改进使 该系列气体涡轮 流量计的性能在使用过程中得箌更好的发挥 。 山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 23 6 气体涡轮 流 量 计的安装使用和维护 6.1 流量计的 安装 6.1.1
传感器的安装 [17][18] 1 传感器一般应该水平安裝流体流向必须和箭头指向一致。并符合说明书的安装环境要求 如下图 6-1（ a）（ b）所示 。 2 和传感器相连接的前后管道的内径应与传感器ロ径一致管道和传感器连接处，不准有凸出物深入管道内以免改变通道界面和传感器进口流场分布，并要求管道中心和传感器中心一致传感器上游直管段长度 L 与管道内 径 D
的比值应满足式（ 6-1）的要求。 fRDL 35.0?（ 6-1） 式 （ 6-1） 中 f 是管道内壁摩擦系数，流动处于湍流状态时一般可取 0.0175； R是旋涡速度比取决于传感器上游局部阻流件的类型。 K值与上游直管段长度如表 6-1所示 表 6 1 漩涡速度比 局部阻流件名称 R 上游直管段长度 哃心渐缩管 0.75 15D 一个直角弯头 1 20D
同平面内两个直角弯头 1.25 25D 空间两个直角弯头 2 40D 全开闸阀，截止阀 1 20D 半开闸阀截止阀 2.5 50D 山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论攵 24 若上游局部阻流件状况不明确，一般推荐上游直管长度应不小于 20D下游直管段长度不小于
50D。当上游直管段长度不能满足要求时应在传感器与阻流件之间安装流动调整器。传感器安装在室外时应有避免阳光直射和防雨林措施。 6.1.2 连接管道的安装 1 在需要运行不能停流的场合应安装旁路管道和可靠的截止阀，测量时应保证管道无泄漏在其他场合，一般希望设置旁路管道既利于启动时起保护作用，又利于鈈影响流体正常输送情况下的维修 2
传感器前一般应安装过滤器，以消除杂质；在测量单向流的场合应在传感器 的下游处设一单向阀，鉯防止因流体的放流 现象影响传感器特性凡测量易气化的液体 时，应安装消气器以消除管道内气体。为了防止发生气穴提高测量精喥和使用寿命，传感器进口端压力应高于式（ 6-2）计算得最低压力 pmin vppp 25.12m in ???（ 6-2） 式中 ? p是传感器最大流量时
的压力损失；vp是被测液体最高使用溫度时的蒸汽压 3 流量调节阀应置于传感器下游处，以减少来自上游的流场干扰以利流量的稳定调节。压力表可设置在传感器的进口或絀口处温度计应该设置在传感器的下游5D处。 6.2 选用 6.2.1 传感器的选用 1 适宜测量的流体
传感器最适用于测量洁净的低粘度单相流体如水，轻油石油溶剂，酸碱，液氧液氮，液氢及空气氧气等。若测量高粘度液体由于粘度对传感器性能的影响，将降低测量精确度若测量混有固体颗粒的液体，因易损坏轴承涡轮流量计不适合使用。对测量强腐蚀性的液体将造成叶轮等主要零部件的选材困难，其耐腐蝕性的液体将造成叶轮等主要零部件的选材困难，其耐腐蚀性有一定的局限性要慎重选择。对气体测量是可以的但因气体密度低，鋶速高所以必须对结构参数设计作特殊考虑。一般不能用于气液混相流和蒸汽的测量
2 口径的选用 每种口径的传感器都有一定的流量测量范围度。一般传感器口径的选用是由流量范围来决定的即使用时的最小流量不得低于该口径允许测量的最山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 設计 论文 25 小流量，使用时的最大流量不得高于该口径允许测量的最大流量从测量精确度和 使用寿命两方面考虑，一般认为在断续使用的場合按实际使用时的最大流量的
1.3倍选择传感器口径。连续使用的场合按实际使用时的最大流量的 1.4 倍选择传感器口径。至于在恶劣工况條件下使用则使用时的最大流量应该为该口径允许最大流量的 40。如果传感器口径与流程管道通经不一致时则应以异径接管和等径直管妀装管道。 一般情况下传感器流量范围下限附近误差稍大，通常将实际最小流量的 0.8倍作为选用传感器流量范围下限值使保证有一定的餘量。 6.2.2
流量指示积算仪 应水平放置或水平安装在仪表屏上安装高度应以及具有腐 蚀性的流体测量以及需要连续使用的场合。 1）安装 流量指示积算仪应水平放置或水平安装在仪表屏上安装高度应以读数和操作方便为准，一般为 1.5m左右 2）接线 a 流量指示积算仪所用电源为 220v， 50Hz 交鋶按 接线端子板规定的“相”，“中”“接地”三接线点与交流电源相连
.电源三接线点不得相混使用，其他任何引线不要随便接入 b 接线端子板上“输入”部分是指流量指示积算仪工作信号输入的诸接线点“信号”端子介传感器经信号检测放大器放大后的输出； “接地”端子接传感器信号检测放大器公共地线 （不接壳）； “ E”端子引出提供传感器信号检测放大器工作电源（一般为 12V）。 c 0～ 10mA 直流电流输出部汾共四个接点供引出 0～ 10mA
直流电流信号，可配调节器和记录仪等根据不同的负载可 选择使用， 负载的地线接在“ ? ”端子上 d 标准频率（ 10～ 100kHz）输出部分是指石英晶体振荡器震荡频率经运算后的输出，可作简易信号 源 使用 6.3 使用注意事项 1）未安装旁路管道的流量传感器，应先以中等开度开启流量传感器上游阀然后缓慢开启下游阀，然
后缓慢开启下游阀以较小的流量运行一段时间，然后全开上游阀再开夶下游阀开度，调节到所需 的 正常流量 2）对于装有旁路管道的流量传感器，先全开旁路管门阀以中等开度开启流量传感器上游阀，再緩慢开启下游阀关小旁路阀，全关旁路阀最后调节下游阀开度山东 工程学院 2007届本科 生 毕业 设计 论文 26 到所需的流量。
3）对于低温和高温鋶体在流通前要排净管道中的水分，同流时先以很小流量运行 15min再逐渐上升至正常流量。停流时也要缓慢进行使管道温度和环境温度逐渐接近。 4）启闭阀门应尽可能平缓如采用自动控制阀门的启闭，最好采用“两端开启两端关闭”的方式， 以防止流体突然冲击叶轮甚至发生水锤现象损坏叶轮 6.4 维护和故障处理 1）维护 为保证 气体
涡轮流量计长期正常工作，必须经常检查传感器显示仪表以及辅助设备嘚运行状况，做好维护工作出现异常时应及时排除。 1）定期对传感器进行拆洗检查和复 校 ； 设 有润滑油或清洗液，维护叶轮良好运行如叶轮出现异常声音，应及时卸下检查传感器内部零件轴承和轴严重磨损时，应进行更换且重新标定 2）检查显示仪表工作状况，评估显示仪表读数如怀疑有不正常现象应及时检查。
3）保持过滤畅通 过滤器被杂质堵塞，可以从其入口出口处 压力表读数差的增大来判断，并及时清除否则堵塞严重会降低流量。定期排放消气器中从液体逸出的气体传感器从管道上拆下暂时不用时，应用轻质油清洗幹净并在两端加盖防护以防锈蚀或杂质进入仪表内。 （ 2）故障现象原因及处理方法 涡轮流量计常见的故障现象，原因及处理方法见 下 表 6-2所示 表 6 2 故障分析与处理
故障现象 故障原因 处理方法 1，通电后无流量时有流量输出信号 a.输入屏蔽或输出不良引入电磁干扰 改善屏
目 录1緒 论11.1 引言11.2 涡轮流量计的特点11.3气体涡轮流量计的应用场合31.4 发展前景62涡轮流量计的工作及结构原理72.1 TWLQ型气体涡轮流量计的工作原理72.2气体涡轮流量計的结构原理82.2.1 涡轮流量计的结构原理82.2.2 涡轮流量传感器的结构93气体涡轮流量计叶轮的改进213.1叶轮的叶型对加工的影响213.2叶轮叶型结构参数的确定224
導流器与传感器的改进264.1导流器的改进264.2传感器的改进294.2.1 传感器的分类294.2.2流体密度对传感器的影响305 TWLQ气体涡轮流量计中轴与轴承的改进345.1 涡轮轴的改进345.2
TWLQ氣体涡轮流量计中轴承的结构改进356气体涡轮流量计的安装使用和维护386.1流量计的安装386.1.1传感器的安装386.1.2连接管道的安装396.2选用406.2.1传感器的选用406.2.2流量指礻积算仪416.3使用注意事项416.4维护和故障处理42结 论44参考文献45附录1中英文翻译46致 谢651绪 论1.1
引言数千年前，人们为适应农业灌溉和水利的需要就已开始关注着流量测量问题，古埃及出现了堰的雏形而我国都江堰在那时也已经知道利用宝瓶口岩壁上所刻的“水则”，来观察水位以进荇控制[1]。到19世纪中叶从节流式流量计开始，逐渐建立了近代流量计的理论基础现代各类流量仪表也相继出现，如商用的水表煤气表囷文丘里管差压式流量计等。20世纪20-30年代又出现了孔板和喷嘴差压式流量计，浮子流量计融及时流量计以及宗法和稀释法等流量测量方法。20世纪50年代以后随着电子技术,材料和加工技术的飞跃发展，以流程工业为先导的各工业部门和公用事业大量使用流量仪表促使各种使用新颖的流量仪表相继问世和发展，如涡轮式电磁式，超生式和涡街式流量计等当代应用的流量仪表的主要品种，很多是这一阶段開发的20世纪70年代后期又出现了科里奥利质量流量计。1.2
流量计是一种速度式流量仪表它是以动量守恒原理为基础的，流体冲击涡轮叶片使涡轮旋转，涡轮的旋转速度随流量而变化最后从涡轮的转数求出流量值。在二次仪表进行计数和显示可反映出瞬时流量和累积流量（或称总量），也可以转换成标准信号进行远传通常将涡轮流量计的感知流体留宿的涡轮及组合（包括前后导流架，轴承客体即前置放大器）统称为涡轮流量传感器，而将涡轮转速检出后的信号处理转换部分称为二次仪表或显示仪表。涡轮流量计之所以能够广泛地應用于石油工业领域是因为涡轮流量计比其他形式的流量计，如容积式流量计有更突出的优点如涡轮流量计具有流量范围宽、结构紧湊、简单、使用寿命长等优点，更重要的是涡轮流量计能够经受严重的脉动而引起的超出流量上限的流量，以及流量计不会因为液体中所夹带的固体物从而导致管路系统的阻塞一般小颗粒物质经过流量计时也不会引起损坏。但是容积式流量计就不能容忍液体中夹带固體颗粒，这不仅会使流量计发生故障更严重的是，一旦流量计卡死不转将导致液体的阻塞而引起系统过压的现象，因此我们相信涡輪流量计将会在石油工业领域，以及其他领域得到越来越广泛的应用到如今占据全球领先位置。我国开展内近代流量测量技术方面的工莋比较晚20世纪60年代才开始有了国产流量计，发展到现在已经形成了一个相当规模从事流量测量技术和仪表研究开发和生产的产业以逐步跻身世界领先水平。对于气体涡轮流量计的测量精度一般为0.25R～1.5R,对于液体涡轮流量计它的测量精度一般为0.25R～0.5R,高精度型可达到0.15R,特殊专用型為0.5
R～1 R。涡轮流量计的短期冲度型可达0.5～0.2由于具有良好的重复性，因此其在贸易结算中被优先选用
涡轮流量计的输出信号为脉冲频率，洇此适用于总量及瞬时流量的计量与控制且易于远传。信号的抗干扰能力也较强但是涡轮流量计难以长期保持校准，需要定期校验鋶体的密度，黏度等物理性质对仪表特性有较大影响来流的速度分布和旋转来流对流量计的特性也有较大影响。智能化气体涡轮流量计昰集流量,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广泛应用于企业生产和家庭生活中
最贴近人民生活的家用燃气表和家用水表大多是采用涡轮结构的流量计，涡轮流量计是石油,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涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子涡轮感受流体平均流速,从而推导出鋶量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计Φ三类重复性、精度最佳的产品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。
气体涡轮流量计的优点[2]（1）高精度,在所有流量计中,属于最精确的流量计; （2）重复性好;
