渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)
式中 K——渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)；
f——渦輪流量計(jì)接收到的高頻脈沖數(shù)； 渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)是參與貿(mào)易計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在流量計(jì)的流量范圍內(nèi)，儀表系數(shù)是一個(gè)固定的常數(shù)，其數(shù)值是由檢定給出的，每次對(duì)貿(mào)易流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，都會(huì)給出流量計(jì)當(dāng)前的儀表系數(shù)。儀表系數(shù)的計(jì)算公式如下：
式中 n——為渦輪葉片數(shù)； θ——渦輪葉片與軸線的夾角（rad）； r——流體推動(dòng)力作用在葉片上的平均半徑（mm）； A——流通截面面積（mm2）； Trm——機(jī)械摩擦阻力矩（N.m）； ρ——流體的密度（g/m³）； qv——流體的流量（m³/h）； Trf——流體阻力矩（N.m）。
渦輪流量計(jì)屬于速度式流量計(jì)，其葉片轉(zhuǎn)動(dòng)存在動(dòng)力和阻力，動(dòng)力的來源就是管道內(nèi)氣體對(duì)葉片的推動(dòng)力，阻力的主要來源就是內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的摩擦力[15]。
渦輪流量計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力來自于管道內(nèi)部燃?xì)饬鲃?dòng)時(shí)作用在葉片上的作用力，因此葉片的好壞對(duì)于渦輪流量計(jì)的動(dòng)力大小起著決定性的作用，因此說葉片會(huì)對(duì)渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù)產(chǎn)生影響。如果儀表的葉片產(chǎn)生磨損或者角度產(chǎn)生了變化的故障，那么葉片與軸線的夾角 θ 就會(huì)產(chǎn)生變化，如果夾角 θ 的正切值變大，那么根據(jù)儀表系數(shù)的計(jì)算公式2-2 可知故障后的儀表系數(shù) K’與儀表系數(shù)真值 K 相比變大了，根據(jù)公式 2-1 可知儀表系數(shù)變大，那么流量計(jì)示數(shù) qv’比流量真值 qv 小；相反的如果夾角 θ 的正切值變小，引起流量計(jì)的示數(shù) qv’比實(shí)際流量值 qv 小。
Trf 為流體阻力矩，在渦輪流量計(jì)的使用中其流體阻力通常忽略不計(jì)，因此渦輪流量計(jì)的阻力來源就是機(jī)械摩擦阻力。機(jī)械摩擦阻力矩 Trm 是由軸承或者說機(jī)芯轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦所產(chǎn)生的，因此軸承或者機(jī)芯出現(xiàn)故障后的機(jī)械摩擦阻力矩 Trm’變大，由 2-2 式可知故障后渦輪流量計(jì)的儀表系數(shù) K’與儀表系數(shù)真值 K 相比變小，根據(jù)公式 2-1 可知儀表系數(shù)變小，那么流量計(jì)示數(shù) qv’比流量真值 qv 大。但是當(dāng)渦輪流量計(jì)軸承或者機(jī)芯產(chǎn)生磨損后，受到摩擦阻力增大的原因影響，渦輪流量計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度也會(huì)降低很多，這意味著故障后渦輪流量計(jì)輸出的高頻脈沖信號(hào)會(huì)大幅度降低，引起流量計(jì)示數(shù) qv’比流量真值 qv小。因此渦輪流量計(jì)軸承或者機(jī)芯出現(xiàn)故障后，需要綜合考慮機(jī)械摩擦阻力矩和高頻脈沖數(shù)減少兩方面的影響，但是往往高頻脈沖數(shù)變化對(duì)于渦輪流量計(jì)的影響大于機(jī)械摩擦阻力矩變化帶來的影響。