渦輪流量計的原理，影響一臺渦輪流量計特性的因素如下:

       流體的溫度和壓力；流體的密度和粘度；流體的清潔度；流量變化的程度；流動狀態(tài)和流量計的狀態(tài)。

       能量通過流體流過時產(chǎn)生的安裝在頸形或球形軸承上的多葉片轉(zhuǎn)子的移動被提取。在理想條件下角速度只與葉片的角度有關(guān)并直接比例于液體的線速度。傳統(tǒng)型渦輪流量計局限于對低粘度液體的測量。

 

       正位移流量計的原理
       很多正位移流量計的設(shè)計是從正位移泵(可滑動的葉片或雙轉(zhuǎn)子)演變而來的。能量通過流體流經(jīng)時克服克服內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的測量腔的移動提取的。所有正位移流量計在可移動部件和固定部件問有機械性間隔。這些機槭性間隔允許流體繞過測量腔?；瑒拥牧坑绊懥髁坑嫷墓ぷ髑闆r,其影響表現(xiàn)為：流體粘度(低粘度使移動增加)；溫度和壓力(引起測量腔的膨脹)；流量(壓降隨流量增大而增大)；氣蝕(低操作壓力引起)；湍流(快速的流量變化對內(nèi)部質(zhì)量)；流體中的沉淀物和蠟(堵塞和沖蝕內(nèi)部部件)；
軸承摩擦(沖蝕,腐蝕,流體不穩(wěn))。
 
        螺旋式渦輪流量計
       螺旋式渦輪流量計是渦輪流量計的新型發(fā)展。其轉(zhuǎn)子的外型是長的螺旋葉片,在頸型軸承上轉(zhuǎn)動并利用刺型軸承來支持反向流動。設(shè)計包括一個可拆裝的測量腔(“套筒”),檢測附件(磁探頭)和一個焊接的或一次成型的機體帶機械連接。


       流體壓力的影響
       流體壓力的變化會導(dǎo)致相關(guān)液體的體積因壓縮影響發(fā)生改變。由于在檢定時與操作時流體壓力的改變,傳統(tǒng)型渦輪流量計的集合特性會被改變,這樣就會造成測量的不準(zhǔn)確。螺旋式渦輪流量計采用雙容器設(shè)計,從而可以使任何流體壓力變化的影響降為零。實際上,測量段的壓力與內(nèi)外表面的壓力是相同的,因此這一測量段不受流體壓力的影響而改變。

        溫度的影響
       流體溫度的變化會通過改變流體性質(zhì)(粘度,密度,膨脹)和流量計的幾何特性(膨脹)而使流量計的工作情況產(chǎn)生多種改變。同壓力對液體的影響一樣,被導(dǎo)致的粘度和密度的變化,但是因為對這些變化的敏感度很低,可以僅考慮流量計的幾何特性來修正流體溫度變化的影響。實際上,通過一些理論發(fā)展和實驗室測試, 螺旋式渦輪流量計可以被溫度補償。當(dāng)流體溫度升高時,測量段増長兩倍于所用材料的熱膨脹系數(shù)。另外,當(dāng)流體溫度升高時,轉(zhuǎn)子葉片傾斜度増加一倍于所用材料的熱膨脹系數(shù)。流量計的修正因數(shù)隨以下系數(shù)改變而改變。

        粘度的影響
       渦輪流量計對流體的粘度很敏感。在一些實例中,粘度的影響可能通過工作情況(誤差,校正流量計系數(shù),流量計精度或K系數(shù))被表現(xiàn)。但是，由于葉片外型,流量計尺寸,粘度范圍,及葉片的數(shù)量都是決定實際工作狀況的影響因素,而螺旋式渦輪流量計與傳統(tǒng)型渦輪流量計是不同的。

       螺旋式渦輪流量計對與粘度變化的敏感度比正位移流量計和傳統(tǒng)型渦輪流量計要小。流量計都需要通過標(biāo)定來確認(rèn)流量計系數(shù)和一般工作特性如壓降。渦輪流量計都用ZUI終使用粘度的產(chǎn)品來標(biāo)定。如果應(yīng)用的是高粘度流體,而用諸如水的流體標(biāo)定來確認(rèn)流量計系數(shù),來推斷工作性能是不現(xiàn)實的螺旋式渦輪流量計在限定量程比范圍內(nèi),對一種粘度流體的應(yīng)用,其線性精度為±0.15%。這一量程比對于低粘度產(chǎn)品,如LFG或汽油,為大于等于10:1,當(dāng)粘度增大時逐步減小。根據(jù)不同的應(yīng)用,我們可以設(shè)置和改變量程比,使線性精度達(dá)到0.15%,0.25%,0.5%and 1%。

 

       安裝條件
       渦輪流量計都在某種程度上受上游安裝的影響,下游安裝的影響較小。影響的量值,既可為正也可為負(fù),因設(shè)計和安裝的不同而不同。不僅要考慮到上游的安裝,還要考慮遠(yuǎn)于它的鄰近的其它安裝。安裝可能會導(dǎo)致管道中的流速的剖面圖不同于流量計在實驗室標(biāo)定時的。在實驗室標(biāo)定時,很長的直管段可使流動穩(wěn)定沒有旋渦。
       標(biāo)準(zhǔn)建議在流量計上游5D處安裝使用一個10長,帶直型渦輪葉的穩(wěn)流器。 螺旋式液體渦輪流量計允許將5D減小為2D,且不會對流量計的工作性能造成任何改變。當(dāng)然,根據(jù)要求,仍可使用API設(shè)計。特殊設(shè)計(TLM驅(qū)動系列流量計)使穩(wěn)流器與表體一體化,從而縮短安裝長度,可以取代例如正位移流量計的應(yīng)用。

       螺旋式渦輪流量計在標(biāo)定時水平安裝。當(dāng)應(yīng)用時需要以其它形式安裝時,如裝車架是垂直的,流量計也可以在標(biāo)定時垂直安裝。從我們的經(jīng)驗看,當(dāng)流體自下而上流動時,安裝形式對流量計的性能的影響不大，對于自上而下的流動,壓降要加上轉(zhuǎn)子的重量，沖擊摩擦?xí)哟?。這種情況下，工作性能會被輕度影響，可靠性降低。

 

        維護(hù)
       流量計的維護(hù)很重要。在修理過程中停產(chǎn)或?qū)⒘髁坑嬎突刂圃鞆S修理或標(biāo)定是比較耗時間和費用的，流量計套筒的設(shè)計可以使整個套筒做為一個整體配件在線迅速更換。這樣可以在不間斷生產(chǎn)的情況下對有問題的套筒進(jìn)行修理和標(biāo)定。而且,這一設(shè)計顯著地降低了維修成本，特別是與正位移流量計的維護(hù)成本相比。
 
        空間考慮
       在原油生產(chǎn)中的另一方面是可用空間問題，特別是海上鉆井平臺，要求有緊密的設(shè)計。新的穩(wěn)流設(shè)備的發(fā)展,證明了傳統(tǒng)的上游直管段的長度可以顯著地被縮短，從而限定整個測量線的長度。新的對帶有一體化穩(wěn)流設(shè)備的新型流量計的品質(zhì)試驗證明，即使該流量計被安裝在90°彎管的下游，或飛機的兩個90°彎管出口，或半堵塞盤，也可以在安全不用上游直管段情況下，達(dá)到±0.15%精度和±0.02%重復(fù)性。
 
        結(jié)論
       螺旋型渦輪流量計優(yōu)于傳統(tǒng)型的渦輪流量計，兼具 API MPMS中規(guī)定的正位移流量計和傳統(tǒng)型渦輪流量計的使用范圍。可以用來測量高粘度的液體及多產(chǎn)品/多粘度情況的測量當(dāng)應(yīng)用于不潔液體時不易產(chǎn)生漂移流量計堅實耐用，可以吸收掉較小的破壞而不改變工作性能。即使流體中含有顆粒，纖維或廢料時也可保持良好的重復(fù)性，其高穩(wěn)定性和重復(fù)性適用于小體積管或活塞式體檢管結(jié)合雙計時法或脈沖插入法的標(biāo)定。