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涡轮流量计是重要的速度式流量计，因为具有结构简单、重量轻、维修方便等优点，已被广泛用于测量石油类、有机液体、天然气等。
（1）结构原理
液体涡轮流量计结构如图1-4-5所示，当液体流入流量计时，流动流体的驱动力矩使叶轮旋转，其旋转速度与体积流量近似成比例。通过流量计的流体体积是基于叶轮的旋转转数获得。其主要部件如下。
图1-4-5 液体涡轮流量计
1—紧固件；2—壳体；3—前导流件；4—止推片；5—叶轮；6—信号检测器；7—轴承；8—后导流件
①壳体 壳体是传感器的主体部件，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。
②导流件 涡轮流量变送器的进、出口装有导流件，由导向环（片）及导向座组成，使流体到达涡轮前受导向整流作用，以避免因流体的自旋而改变流体与涡轮叶片的作用角使精度降低。导流件用非导磁性材料制成。涡轮的支撑轴承装在前后导流件上。
③叶轮 叶轮是传感器的检测元件，由高导磁性材料（如2Cr13、4Cr13和导磁不锈钢）制成，被置于摩擦力很小的石墨轴承上，保持和壳体同轴心。
④轴与轴承 轴与轴承支撑叶轮旋转，需有足够的刚度、强度和硬度、耐磨性、耐腐蚀性等。由于涡轮转速较高，所以轴承必须耐磨，否则影响传感器的精度和使用寿命。
⑤信号检测器 信号检测器主要作用是将叶轮的转数转换成电脉冲信号。最常用的为磁电式信号检测器，由永久磁钢和感应线圈组成。
（2）液体涡轮流量计特性
液体涡轮流量计特性曲线如图1-4-6所示。可分为4个区域。
图1-4-6 典型液体涡轮流量计特性
①高精密度区域（图1-4-6中的精密流动范围）。
②正常使用区域（图1-4-6中的流动范围）。该区域包括高精密度区域和通常称为“驼峰”的较小流量的一段区域。整个区域内的流量值均在要求的仪表名义精确度之内。
③扩大使用区域（图1-4-6中最大流量与延伸流量之间的范围）。不能长久在该区域内使用，且应注意到轴承的磨损。
④低流量区域（图1-4-6中最小重复性流量与最小线性流量之间范围）。该区域内各种阻力矩占主导地位，仪表的性能不可靠。
（3）液体涡轮流量计分类
常用液体涡轮流量计分类及特点如表1-4-4所示。
表1-4-4 常用液体涡轮流量计分类及特点
①1in=0.0254m。
（4）液体涡轮流量计的选用
①精确度等级 对于仪表精确度等级的要求应从经济角度考虑，例如大口径输油管线的贸易结算仪表，经济上关系重大，对仪表精确度要求较高；至于输送量不大或作为过程控制用只需中等精度即可。
②流量范围 选择流量范围的原则：对于每日仪表实际运行时间不超过8h的断续工作场合，选择实际使用时最大流量的1.3倍作为流量范围上限；对于每日仪表实际运行时间不低于8h的连续工作场合，选择实际使用时最大流量的1.4倍作为流量范围上限。仪表下限流量以实际使用最小流量的0.8倍为合适。
③液体的性质 涡轮流量计对流体的要求为洁净（或基本洁净）、单相及低黏度，对于腐蚀性介质，使用材质选择应注意，含杂质多及磨蚀性介质不推荐使用。
④液体黏度 液体涡轮流量计为黏度敏感的流量计，当流体黏度增大时，仪表系数的线性区变窄，下限流量增大，当黏度增加到一定数值时，甚至无线性区域。
⑤压力损失 尽量选用压力损失小的涡轮流量计。因为流体通过涡轮流量计的压力损失愈小，则流体由输入到输出管道所消耗的能量愈少，即所需的总动力减少，可节约能源，降低输送成本，提高利用率。
（5）液体涡轮流量计安装与使用
①安装注意事项
a. 传感器一般情况下需水平安装，特殊情况可垂直安装，但是垂直安装时流体方向必须向上。液体应充满管道，不得有气泡。水平安装如图1-4-7所示。安装时，液体流动方向应与传感器外壳上指示流向的箭头方向一致。传感器上游至少应有20倍公称通径长度的直管段，下游应有不少于5倍公称通径的直管段，其内壁应光滑清洁、无凹痕、积垢和起皮等缺陷。传感器的管道轴心应与相邻管道轴心对准，连接密封用的垫圈不得深入管道内腔。
图1-4-7 液体涡轮流量计安装方式
1—过滤器；2—前直管段；3—叶轮；4—放大器；5—壳体；6—后直管段
b. 传感器应远离外界电场、磁场，必要时应采取有效的屏蔽措施，以避免外来干扰。
c. 为了检修时不致影响液体的正常输送，建议在传感器的安装处，安装旁通管道。
d. 传感器露天安装时，注意放大器及插头的防水处理。
e. 当流体中含有杂质时，应加装过滤器，过滤器网目根据流量杂质情况而定，一般为20～60目。当流体中混有游离气体时，应加装消气器。整个管道系统应良好密封。
②使用和调整
a. 使用时，应保持被测液体清洁，不含纤维和颗粒等杂质。
b. 传感器开始使用时，应先将传感器内缓慢充满液体，然后开启出口阀门，严禁传感器处于无液体状态时受到高速流体的冲击。
c. 传感器的维护周期一般为半年。检修清洗时，注意勿损伤测量腔内的零件，特别是叶轮。装配时注意导流件及叶轮的位置关系。
d. 传感器不用时，应清洗内部液体，且在传感器两端加上防护套，防止尘垢进入，然后置于干燥处保存。
e. 过滤器应定期清洗，不用时，应清洗内部的液体，同传感器一样，加防尘套，置于干燥处保存。
f. 传感器的传输电缆可架空或埋地敷设（埋地时应套上铁管。）
g. 在传感器安装前，先与显示仪表或示波器接好连线，通电源，用口吹或手拨叶轮，使其快速旋转，观察有无显示，当有显示时再安装传感器。若无显示，应检查有关各部分，排除故障。
（1）结构原理
涡轮流量传感器结构示意图如图1-4-8所示，气体流入流量计，首先通过前导流件，在其作用下气流得到整流并加速。由于涡轮叶片与流体流向成一定角度，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矩后，叶轮开始旋转。当转动力矩和摩擦力矩、流体阻力矩平衡时叶轮转速稳定，在一定条件下叶轮转速与流体流速成正比。由检测器将叶轮转速转换成电脉冲信号，与温度、压力信号一起进行运算处理，并送入显示器显示。
图1-4-8 气体涡轮流量计结构示意图
1—壳体；2—前导流件；3—叶轮；4—后导流件；5—温度传感器；6—流量信号检测器；7—转换器；8—信号输出接口；9—压力传感器
气体涡轮流量计基本结构与液体涡轮流量计大致相同，区别如下。
①气体涡轮流量计的叶轮轮毂设计比较大，而叶轮的通流面积比较小，因为气体的密度比液体小得多，推动叶轮旋转必须减小通流面积以增加气体的流速，使其具有足够的动能克服涡轮的阻力。
②气体涡轮流量计使用带护罩的球轴承，并用仪表油加以润滑。如被测介质为氧气，则可应用特殊的润滑剂。对于含颗粒的气体介质，则应使用密封型球轴承。
（2）气体涡轮流量计特性
气体涡轮流量计的特性曲线，如图1-4-9所示，其特性曲线与温度和压力有关。
图1-4-9 典型气体涡轮流量计特性曲线
（3）气体涡轮流量计分类
常用气体涡轮流量计分类及特点如表1-4-5所示。
表1-4-5 常用气体涡轮流量计分类及特点
（4）气体涡轮流量计的选用
气体涡轮流量计精确度等级、流量范围及压力损失的选用原则同液体流量计。此外，气体涡轮流量计还需考虑流体密度对仪表系数的影响，密度的影响主要在低流量区域，如图1-4-10所示。密度的增大（即压力增大）使特性曲线直线部分向下限流量区域拓展，传感器的范围度扩大，线性度改善。若气体涡轮流量计在常压的空气中校验，使用时被测介质工作压力不一样，其下限流量由下式计算
图1-4-10 气体压力与仪表系数误差的关系
①1bar=10 5 Pa。
式中 q Vmin ， q Vamin ——分别为压力 p 和压力 p a （101.325kPa）下被测介质和空气的体积流量下限值，m 3 /h；
p ， p a ——分别为工作压力（绝压）和大气压（101.325），kPa；
ρ ——被测介质的相对密度，无量纲。
（5）气体流量计的安装使用
①安装注意事项
a. 为了不影响流体正常输送，传感器上游至少应有10倍公称通径长度的直管段，下游应有不少于5倍公称通径的直管段。前后管道法兰水平安装，不应存在管道应力。
b. 气体介质要求为无腐蚀的洁净气体，安装气体涡轮流量计前，管道需要进行彻底清扫。
c. 为了保证气体涡轮流量计的使用寿命，气体涡轮流量计前必须安装过滤器，防止气体中的杂质粉尘进入涡轮的轴承，出现卡轴不转的现象。
d. 安装气体涡轮流量计和测量管道时，应考虑安装伸缩管或波纹管，并根据气体涡轮流量计的实际尺寸，合理铺设上、下游管道，使管路应力引起的流量计变形小。
e. 气体涡轮流量计检测器电源线应使用屏蔽线，应良好可靠接地，安装时不能碰撞磁感应部分。
②使用注意事项 安装后检漏及安装使用中应遵守如下规定。
a. 先关闭出气阀门和进气阀门。
b. 微微开启出气阀门，再缓慢打开进气阀门，使表缓慢启动，然后缓慢打开出气阀门，达到正常运行状态。应避免骤然启动，损坏表芯。
c. 停气时，需要关闭出气阀门，然后再关闭进气阀门，每次启动时均应遵守上述规定。
d. 流量计安装使用后，不得随意触及螺栓、螺钉及螺母等紧固件，以免发生漏气、损坏等危险。
e. 气质干净时流量计机芯应每半年进行清洗维修一次；气质较脏时应每月进行清洗维修一次。