كيف يعمل مقياس التدفق التوربيني؟

يقوم أولاً بتحويل سرعة التدفق إلى سرعة دوران التوربين، ثم يحول سرعة الدوران إلى إشارة كهربائية تتناسب مع معدل التدفق. يُستخدم هذا العداد لقياس معدل التدفق اللحظي وإجمالي كمية التدفق المتراكمة، ويكون إشارته على شكل تردد، مما يسهل تحويلها إلى صيغة رقمية. يتدفق السائل عبر هيكل المستشعر، وبما أن شفرات التوربينة تشكل زاوية مع اتجاه تدفق السائل، فإن قوة تدفق السائل تؤدي إلى توليد عزم دوران في الشفرات. وبعد التغلب على عزم الاحتكاك ومقاومة السائل، تبدأ الشفرات في الدوران، وعند تحقيق توازن العزوم، يصبح سرعة الدوران ثابتة. وفي ظل ظروف معينة، تكون سرعة الدوران متناسبة مع سرعة تدفق السائل. وبما أن الشفرات لها خصائص مغناطيسية، فإنها تكون داخل المجال المغناطيسي لجهاز استشعار الإشارات (الذي يتكون من مغناطيس دائم وملف كهربائي). وعندما تدور الشفرات، فإنها تقطع خطوط الحث المغناطيسي، مما يؤدي إلى تغيير دوري في المجال المغناطيسي للملف، وبالتالي يتم إنتاج إشارات كهربائية في طرفي الملف. وتُضخم هذه الإشارات بواسطة المضخم، لتصبح موجات نبضية مستمرة ذات سعة معينة، ويمكن نقلها إلى أجهزة العرض لعرض كمية السائل اللحظية والكمية الإجمالية المتدفقة. ضمن نطاق معين من التدفق، يكون تردد النبضات f متناسبًا طرديًا مع التدفق اللحظي للسائل الذي يمر عبر المستشعر، ويكون معادلة التدفق كالتالي: Q=3600×f/k

مبدأ عمل مقياس التدفق بالتوربين: يعتمد هذا الجهاز على مبدأ الاهتزازات الناتجة عن السوائل لقياس معدل التدفق. عندما تمر السوائل عبر جهاز قياس التدفق بالتوربين، فإنها تخلق صفين من الدوامات أمام جسم توليد الدوامات على شكل مثلث، وتكون سرعة هذه الدوامات متناسبة مع سرعة تدفق السوائل. ترتبط ترددات الدوامات بالسرعة المتوسطة للسوائل العابرة لجسم توليد الدوامات، بالإضافة إلى العرض الخاص بذلك الجسم. يمكن التعبير عن ذلك بالمعادلة التالية: f=stv/d. حيث: f هو تردد الدوامات، بالهرتز； v هو السرعة المتوسطة للسائل الذي يمر عبر جسم تكوين الدوامة، بوحدة م/ث ； د هو عرض الميزة الخاص بجسم تكوين الدوامات، وحدته المتر ； st هو معامل ستروها، وهو عديم الأبعاد، ويتراوح قيمته بين 0.14 و0.27. st هو دالة لعدد رينولدز، st = f(l/re). عندما يكون عدد رينولدز re في النطاق من 10² إلى 10⁵، فإن قيمة st تكون حوالي 0.2. لذلك، يجب خلال عملية القياس الحرص على أن يكون عدد رينولدز للسائل في هذا النطاق، كما أن تردد الدوامات f يساوي 0.2v/d. ومن ذلك يتضح أنه من خلال قياس تردد الدوامة، يمكن حساب المعدل الوسطي لسرعة السائل الذي يمر عبر جسم تكوين الدوامة، وباستخدام المعادلة q=va، يمكن حساب كمية التدفق q، حيث أن a هو مساحة المقطع العرضي للسائل الذي يمر عبر جسم تكوين الدوامة.

الطابق الثالث يتحدث عن شارع الدوامات، وليس عن التوربين