、渦輪流量計(jì)的計(jì)量原理和響因素
1.基本原理
渦輪流量計(jì)是種以動(dòng)量矩守恒原理為基礎(chǔ)的速度式儀表。當(dāng)流體沖擊渦輪葉片時(shí)，渦輪產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，渦輪的旋轉(zhuǎn)速度隨流量的變化而變化，進(jìn)而依據(jù)渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)求出流量值。計(jì)量?jī)x表的計(jì)量是通過(guò)磁電轉(zhuǎn)換裝置（或機(jī)械輸出裝置）將渦輪轉(zhuǎn)速變成電沖，送入二次儀表進(jìn)行計(jì)算和顯示，由單位時(shí)間電沖數(shù)和累計(jì)電沖數(shù)反映出瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。
2.響因素
在單相流的條件下，渦輪的轉(zhuǎn)速和流經(jīng)它的體積流量成單值線性函數(shù)；在油水兩相流條件下，只要流量過(guò)始動(dòng)流量，在允許的誤差范圍內(nèi)，渦輪的響應(yīng)和體積流量也成線性函數(shù)。不同溫度下，用水標(biāo)定渦輪的響應(yīng)值K值的情況（表1）。由表1的兩組數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在同量下，由于水溫度的增加，渦輪的K（K=F/Q）值相對(duì)減小。
2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)二：渦輪在油中不同溫度下的響應(yīng)
不同溫度下，標(biāo)定渦輪對(duì)油流量的響應(yīng)數(shù)值，
1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：渦輪在水中不同溫度下的響應(yīng)
渦輪流量計(jì)的理想性曲線僅與儀表結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與流量變化無(wú)關(guān)，儀表系數(shù)K（響應(yīng)值）為常數(shù)，而實(shí)際曲線并非如此。對(duì)于實(shí)際的渦輪流量計(jì)，在啟動(dòng)時(shí)渦輪先要克服軸承的靜摩擦力而后才能轉(zhuǎn)動(dòng)[2]。我們將渦輪克服靜摩擦力矩所需的小流量值稱(chēng)為該渦輪的始動(dòng)流量值。當(dāng)通過(guò)流量計(jì)的流量小于始動(dòng)流量值時(shí)，渦輪不轉(zhuǎn)動(dòng)，也無(wú)信號(hào)輸出；當(dāng)流量大于始動(dòng)流量值以后，隨著流量的增加，渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度也將增大。以后，在測(cè)量范圍內(nèi)，流體產(chǎn)生的阻力矩將成為響流量計(jì)性的主要因素，相對(duì)來(lái)說(shuō)，由軸承間摩擦產(chǎn)生的機(jī)械阻力矩就比較小了。流體產(chǎn)生的阻力矩對(duì)渦輪的響又分為如下兩種情況：是當(dāng)流體以較低速度流經(jīng)渦輪時(shí)，儀表常數(shù)是隨被測(cè)流體的流量和運(yùn)動(dòng)黏度變化而變化的。二是當(dāng)流體以較速度流經(jīng)渦輪時(shí)，儀表常數(shù)只與儀表本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與流量無(wú)關(guān)。只有在這種狀態(tài)時(shí)，儀表常數(shù)才真正表示了常數(shù)的性質(zhì)。渦輪流量計(jì)的流量范圍就是根據(jù)這區(qū)間來(lái)確定的［3，4］。
二、實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
根據(jù)表2數(shù)據(jù)得出油對(duì)K值的響應(yīng)性關(guān)系式。其中冷油（16℃）對(duì)K值的響應(yīng)性為：
F=119.7Q-46.383
熱油（60℃）對(duì)K值的響應(yīng)性為：F=107.04-20.484
三、簡(jiǎn)單的結(jié)論
（1）渦輪在同樣響應(yīng)頻率的情況下，針對(duì)溫度對(duì)頻率響應(yīng)響性，通過(guò)文中實(shí)驗(yàn)和圖版，我們得到個(gè)臨界頻率，即：當(dāng)頻率F=F1，F(xiàn)1＞143時(shí)，冷油中的渦輪流速較小；當(dāng)頻率F=F1，F(xiàn)＜143時(shí)，熱油中的渦輪流速較大。
（2）溫度參數(shù)對(duì)渦輪K值有很大響，往往使渦輪頻率產(chǎn)生響應(yīng)誤差，響生產(chǎn)井在線計(jì)量的精度，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)校正。
（3）渦流流量計(jì)的渦輪和軸承如選擇耐溫、熱膨脹系數(shù)小的材料，則可以在較寬的溫度范圍內(nèi)使用，并解決了地下溫度過(guò)造成測(cè)量誤差過(guò)大的問(wèn)題；同時(shí)，應(yīng)注意對(duì)其儀表系數(shù)進(jìn)行修正。
（4）在今后的工作過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)大量實(shí)際數(shù)據(jù)的測(cè)量統(tǒng)計(jì)和分析，建立不同溫度下兩相流頻率的響應(yīng)圖版，以便于工程技術(shù)人員根據(jù)不同井況進(jìn)行相應(yīng)的流量校正。