渦輪流量計具有結構簡單、重量輕、維修方便、加工零部件少、流通能力打及價格低廉等特點，已經廣泛應用于石油類、有機液體、無機液體、低溫液體等的精確測量。本文從設計、使用的角度對渦輪流量計做簡要介紹。 
　　在船舶中，監視和流量測量時必不可少的。隨著科學技術的發展，生產環境日趨復雜，對流量測量的要求也越來越高。因此，運用不同的物理原理和規律也相繼問世與之相適應，如差壓流量計、電磁流量計、渦輪流量計超聲波流量計和質量流量計等等。在所有流量計中，渦輪流量計、容積式流量計及科里奧利質量流量計為重復性、精確度最好的流量計。這三類流量計中，渦輪流量計具有結構簡單、重量輕、維修方便、加工零部件少、流通能力打及價格低廉等特點，已經廣泛應用于石油類、有機液體、無機液體、低溫液體等的精確測量。本文從設計、使用的角度對渦輪流量計做簡要介紹。  
　　一 測量原理 
　　渦輪流量計的工作原理是根據置于流體中的葉輪的旋轉角速度與流體流速成正比，通過測量葉輪的旋轉角速度得到被測流體的流速，從而得到管道內的流量值。 
　　整個儀表由殼體、導向體（疏流器）、葉輪、軸、軸承及信號檢測器等組成。 
　　渦輪流量計在管道中心安放一個渦輪，兩端由軸承支撐。當流體進入流量計時，首先要經過渦輪流量計內部特殊結構的前導流體并加速。在流體的作用下，渦輪葉片會與流體流向形成一定角度，這個時候渦輪就會產生轉動力矩，這個轉動力矩需要克服阻力力矩和摩擦力矩之后才能帶動渦輪開始轉動。當轉動力矩、阻力力矩和摩擦力矩達到平衡時，渦輪的轉速就會恒定。而且渦輪轉動速度與流量成線性關系。葉輪的轉速經一副齒輪減速，同時由一個密封的磁性耦合器件將轉動的趨勢傳到儀表外部的機械式計數器。利用電磁感應原理，通過旋轉的渦輪葉片頂端導磁體周期性地改變磁阻，將檢測線圈檢測到的磁通周期變化信號送入前置放大器，經過放大、整形，產生與流速成正比的脈沖信號，送入單位與流量積算電路，得到并顯示累積流量值；同時將脈沖信號送入頻率-電流轉換電路，轉換成模擬電流，進而指示瞬時流量值。 
　　渦輪流量計的流量方程為： 
qv=f/K 
　　式中，qv體積流量（m3/s）,f為流量計輸出信號的頻率（Hz），K為流量計的儀表系數（脈沖數/m3）。 
　　二 主要優缺點及應用場合 
　　渦輪流量計由于其結構及測量原理使其具有以下優點： 
（1）高精度 對于液體一般為±0.25%~±0.5%，高精度型可達到±0.15%；當介質為氣體時，一般為±1.5%,特殊專用型為±0.5%~1%，在所用流量計中，渦輪流量計屬于最精確的。 
（2）重復性好 短期重復性可達0.05%~0.2%，正是由于其具有良好的重復性，如經常校準或在線校準可得極高的精確度，使其成為在貿易結算計量的優秀解決方案之一。 
（3）測量范圍寬 中大口徑可達40:1~10:1，小口徑為6:1或5:1。 
（4）輸出脈沖頻率信號 適于總量計量及計算機連接，無零點漂移，抗干擾能力強。可獲得很高的頻率信號（3~4Hz），信號分辨率強。 
（5）適用于高壓測量 儀表表體不必開孔，易制成高壓型儀表。 
（6）結構類型多，可適應各種測量對象的需要。 
　　然而沒有一種流量測量方式是完美的，在擁有以上優點的同時渦輪流量計的不足之處也是顯而易見的，在實際的選型與應用中要尤為注意： 
（1）難以長期保持校準特性，需要定期校驗。對于無潤滑性的液體，液體中含有懸浮物或具有腐蝕性時，容易造成軸承磨損及卡住等問題，限制了其使用范圍，特殊工況需要采用耐磨硬質合金軸和軸承。有貿易儲運和高精度測量要求時，最好配備現場校驗設備，可定期校準以保持其特性。 
（2）不適用于較高粘度介質（高粘度型除外），隨著粘度的增大，流量計測量下限值提高，測量范圍縮小，線性度變差。 
（3）流體物性（密度、粘度）對儀表特性影響較大。氣體流量計易受到密度的影響，而液體流量計對粘度變化的反應敏感。由于密度和粘度與溫度、壓力關系密切，在現場溫度、壓力波動較大的情況下，要根據它們對精確度影響的程度采取補償措施，才能使流量計保持在較高的精度。 
（4）流量計受到來自流速分布畸變和旋轉流的影響較大，一次表上下游側需設置較長的直管段，如安裝空間有限，可加裝整流器以縮短直管段長度。 
（5）對被測介質的潔凈度要求較高，限制了其適用領域，雖然可以通過安裝過濾器以適應臟污介質，但亦帶來壓損增大、維護量增大等一系列問題，因此在由于潔凈度較差的流體測量時要謹慎使用。 
（6）小口徑（DN50以下）儀表的流量特性受物性影響嚴重，儀表性能難以提高。 

三、渦輪流量計的選用 
　　渦輪流量計作為高精度流量測量儀表被廣泛應用于貿易計量，為滿足計量的精度要求在選用時以下幾點要特別注意。 
（1）流體要求相對潔凈。推薦選用的流體如石油化工類：石腦油、乙烯、苯乙烯、聚乙烯、液化石油氣、天然氣、液氧、液氮、二氧化碳等；化學溶液類：氨水、鹽水、甲醇等；一般流體：水、空氣、氧氣、高壓氫氣等；有機液體：酒精、乙醚、苯、甲苯、丁二烯、四氯化碳等。 
（2）不推薦選用的對象或場所：含雜質多的液體，如循環冷卻水、河水、排污水、燃油等；管道壓力不高，流量較大（高流速），有可能產生氣穴的場合；電焊機、電動機、有觸點繼電器的附近存在嚴重電磁干擾的場合等。 
（3）渦輪流量計對流體粘度比較敏感，粘度增大時，儀表系數的線性區域會變窄，下限流量提高。對于液體，通常用水作為檢測流體。液體粘度低于5x10-6mm2/s時可不考慮粘度影響，否則需采取措施以補償粘度的影響，如縮小適用范圍，使用時提高流量下限值，儀表系數誠意雷諾系數等。 
（4）必須經常校驗。對于管線傳輸計量，常配備在線校驗設備。目前多在智能儀表中進行各種影響量的補償，如溫圧補償、非線性補償等。 
（5）一般在工作時最大流量相應的轉速不能過高，以延長使用壽命。一般情況下對于連續式工作，儀表流量上限為實際最大流量值的1.4倍，間歇工作的則為1.3倍。 
　　四、渦輪流量計在實際應用中容易出現的問題及相關解決建議 
　　由于各種因素的影響，渦輪流量計在實際應用的過程中會容易出現一些問題的。常見的問題有以下幾種： 
　　常見的問題有：無信號、運轉速度忽慢忽快、渦輪流量計不計數、負偏差增加(準確度降低)以及設計流量與實際流量不匹配等等。針對上述問題可以提出如下建議： 
1、 無信號 
　　對于無信號的情況首先要檢查電源，檢查電源沒問題后再對渦輪流量計本身進行檢查，并判斷是一次儀表還是二次儀表的故障，如果二次儀表沒有問題，則檢查信號線是否正確連接，如果仍然無信號輸出，也有可能是流體的流速太慢或者傳感器出現了問題，導致檢測不到信號。 
2、 運轉速度忽快忽慢 
　　發生情況，首先可以通過調整儀表系數來控制速度，如果儀表系數變化較大，也可以檢查插入桿深度是否恰當，大多數情況下，是由于葉輪無法運轉，流量計內部含有污物，可以使用鹽酸來清洗污物 
3、 流量計不計數 
　　對于渦輪流量計不計數的情況，可能是由于電源或者開關接觸不良導致的，所以要對渦輪流量計內部的器件進行檢查，檢查各個部件是否出現故障，如果出現了故障，要及時修理或更換零件。 
4、精度下降 
　　作為速度式流量計，隨著運行時間的增加（通常在運行兩年后），內部軸承會逐漸磨損，容易造成葉輪轉速變慢（與正常相比），計量負偏差增大，從而引起計量偏少的現象，對大流量的計量影響尤為突出。建議改善方式：與生產廠家及代理商積極溝通，進行有針對性的維護或者干脆定期更換軸承。 
　　渦輪流量計作為速度式流量計的主要品種，在國外液化石油氣、成品油和輕質原油等的轉運及集輸站，大型原油輸送管線的首末站都大量采用它進行貿易結算。相信隨著我國工業設計與國際的不斷接軌，渦輪流量計今后的應用會更加廣闊。