टर्बाइन फ्लोमीटर के सिद्धांत का संक्षिप्त वर्णन करें?

टर्बाइन फ्लोमीटर में टर्बाइन, बेयरिंग, प्री-एम्पलीफायर एवं डिस्प्ले इंस्ट्रूमेंट शामिल होते हैं। टर्बाइन फ्लो मीटर का सिद्धांत: पाइपलाइन के केंद्र में एक टर्बाइन रखी जाती है, जिसके दोनों सिरों को बेयरिंगों द्वारा सहारा दिया जाता है। जब तरल पदार्थ पाइपलाइन से गुजरता है, तो वह टर्बाइन के पंखों से टकरता है; इससे टर्बाइन पर एक बल उत्पन्न होता है, जिसके कारण टर्बाइन घर्षण बल एवं तरल पदार्थ के प्रतिरोध को दूर करके घूमने लगती है। निश्चित प्रवाह दर एवं निश्चित तरल पदार्थ की चिपचिपाहट की स्थिति में, टर्बाइन की घूर्णन गति, तरल पदार्थ की गति के समानुपात में होती है। इस प्रकार, टर्बाइन की घूर्णन गति से तरल पदार्थ की गति ज्ञात की जा सकती है, और इसके आधार पर पाइपलाइन से गुजरने वाले तरल पदार्थ की मात्रा की गणना की जा सकती है। टर्बाइन की गति को, मशीन के बाहर लगे सेंसिंग कॉइलों के द्वारा मापा जाता है। जब टर्बाइन के पंख, मशीन के अंदर मौजूद स्थायी चुंबकों द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्रों से टकरते हैं, तो सेंसिंग कॉइलों में चुंबकीय फ्लक्स में परिवर्तन होता है। सेंसिंग कॉइलें, इस परिवर्तन के संकेतों को फॉरवर्ड एम्प्लीफायर में भेजती हैं; वहाँ इन संकेतों को बढ़ाकर आकार दिया जाता है, ताकि गति के समानुपात में पल्स संकेत प्राप्त हो सकें। इन पल्स संकेतों को इकाई-रूपांतरण एवं प्रवाह-मात्रा गणना सर्किट में भेजा जाता है, जहाँ से संचित प्रवाह-मात्रा का मान प्राप्त किया जाता है। ； साथ ही, पल्स सिग्नल को फ्रीक्वेंसी-टू-करंट रूपांतरण सर्किट में भी भेजा जाता है; इससे पल्स सिग्नल को एनालॉग करंट में परिवर्तित किया जाता है, जिससे तत्काल प्रवाह दर का मान ज्ञात होता है। परीक्षण की जाने वाली तरल पदार्थ टर्बाइन के ब्लेडों से टकरकर टर्बाइन को घुमाती है; टर्बाइन की गति प्रवाह दर के अनुसार बदलती रहती है। अर्थात्, जब प्रवाह दर अधिक होती है, तो टर्बाइन की गति भी अधिक होती है। इसके बाद, चुंबकीय-विद्युत रूपांतरण उपकरण के द्वारा टर्बाइन की गति को संबंधित फ्रीक्वेंसी वाले विद्युत पल्सों में परिवर्तित किया जाता है। इन पल्सों को प्री-एम्प्लीफायर द्वारा प्रवर्धित करके डिस्प्ले उपकरण में भेजा जाता है; इससे प्रति इकाई समय में आने वाले पल्सों की संख्या एवं कुल पल्सों की संख्या ज्ञात होती है। इस आधार पर तत्काल प्रवाह दर एवं कुल प्रवाह दर की गणना की जा सकती है। टर्बाइन ट्रां्सड्यूसर का कार्य सिद्धांत यह है कि जब तरल पदार्थ पाइपलाइन के अक्षीय दिशा में प्रवाहित होता है एवं टर्बाइन के ब्लेडों से टकरता है, तो ब्लेडों पर ऐसा बल लगता है, जो प्रवाह दर (qv), वेग (V) एवं तरल पदार्थ के घनत्व (ρ) के गुणनफल के समानुपाती होता है; इस बल के कारण ही टर्बाइन घूमता है। टर्बाइन के घूमने के दौरान, पंखे नियमित रूप से चुंबक से उत्पन्न होने वाली चुंबकीय रेखाओं को काटते रहते हैं; इससे कुंडली में चुंबकीय फ्लक्स में परिवर्तन होता रहता है। विद्युत-चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत के अनुसार, कुंडली में एक आवधिक वोल्टेज संकेत उत्पन्न होता है। इस आवधिक संकेत की आवृत्ति, मापे जाने वाले तरल पदार्थ के प्रवाह दर के समानुपाती होती है। अर्थात्: जहाँ, qv = तरल पदार्थ की कुल मात्रा, एवं N = ट्रांसमीटर द्वारा उत्पन्न आवधिक संकेतों की संख्या। ； ξ प्रवाह गुणांक है। ξ, टर्बाइन ट्रांसड्यूसर का एक महत्वपूर्ण विशेषता-पैरामीटर है। विभिन्न उपकरणों में ξ का मान अलग-अलग होता है; एवं यह उपकरण के दीर्घकालिक उपयोग से होने वाले क्षय के आधार पर भी बदलता रहता है। ； इसका अर्थ है, जब इकाई आयतन में तरल पदार्थ ट्रां्समीटर से गुजरता है, तो ट्रां्समीटर द्वारा उत्पन्न होने वाले आवेगों की संख्या। टर्बाइन ट्रां्सड्यूसर से निकलने वाले पल्स संकेतों को, प्री-एम्पलीफायर द्वारा प्रवर्धित करने के बाद, डिस्प्ले उपकरण में भेजा जाता है; इस प्रकार प्रवाह दर का मापन संभव हो जाता है।

पवनचक्की की तरह ही… पानी पंखों को घुमाता है, जिससे चुंबकीय रेखाएँ कटती हैं।

सरल शब्दों में कहें तो, माध्यम टर्बाइन को घुमाता है, और टर्बाइन की घूर्णन गति के आधार पर प्रवाह दर को मापा जाता है।