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渦輪流量計是一種基于流體動能驅動渦輪旋轉原理的速度式流量測量儀表，其核心工作原理可概括為“流體動能→機械轉動→電磁信號轉換”的鏈式過程。當流體流經流量計時，其動能作用于渦輪葉片，推動渦輪克服機械摩擦和流體阻力旋轉。渦輪轉速與流體流速呈線性正比關系，即流速越高，渦輪轉速越快。這一特性源于渦輪葉片與流體間的動量交換：流體通過葉片與管道內壁的間隙時，葉片前后壓差產生的力矩驅動渦輪轉動，其轉速直接反映流體的平均流速。
渦輪流量計的流量特性分析需結合其數學模型與實際工況。在理想條件下，渦輪流量計的儀表系數（輸出脈沖頻率與流量之比）為常數，特性曲線呈線性。然而，實際流體阻力矩與渦輪轉速的平方成正比，導致特性曲線在低流量區呈現非線性。當流量超過始動流量（克服軸承靜摩擦所需的低流量）后，渦輪進入線性測量區，此時儀表系數僅與渦輪結構參數相關，與流體黏度、密度無關。這一特性使其在湍流狀態下具有高精度，量程比可達10:1，精度可達±0.2%FS。
渦輪流量計的流量特性還受流體狀態影響。在層流區，流體阻力矩與黏度、轉速成正比，導致儀表系數隨流量變化；而在湍流區，阻力矩與流量平方成正比，儀表系數趨于穩定。此外，渦輪流量計對流體清潔度要求較高，雜質可能導致渦輪卡頓或磨損，影響長期穩定性。其時間常數可達0.01秒，響應速度快，適用于瞬態流量測量，但需保證上游直管段長度以穩定流態。
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