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El esquema que muestra el principio de funcionamiento del medidor de caudal por turbina se muestra en la Figura 3-1. Se coloca una turbina en el centro del tubo, con sus extremos sostenidos por cojinetes. Cuando el fluido pasa a través de las tuberías, impacta contra las palas de la turbina, generando un par de fuerza que hace que la turbina gire, superando así el par de fricción y la resistencia del fluido. Dentro de un rango determinado de caudal, y para una viscosidad específica del fluido, la velocidad angular de rotación de la turbina es directamente proporcional a la velocidad de flujo del fluido. De este modo, la velocidad del flujo de fluido puede determinarse a partir de la velocidad angular de rotación de la turbina, lo que permite calcular el caudal de fluido que pasa por la tubería. http://img70.ybzhan.cn/9/20191204/637110497295290193577.jpg La velocidad de rotación de la turbina se detecta mediante bobinas sensoras instaladas en el exterior del carcasa. Cuando las palas de la turbina cortan las líneas de campo magnético generadas por los imanes permanentes ubicados dentro de la carcasa, se produce un cambio en el flujo magnético a través de las bobinas sensoras. La bobina sensora envía las señales de cambio periódico del flujo magnético detectado al amplificador previo, donde estas señales son amplificadas y procesadas para generar señales de pulso que son proporcionales a la velocidad del flujo. Estas señales se envían luego a los circuitos de conversión de unidades y cálculo del volumen total de flujo, con el fin de obtener y mostrar el valor acumulado del flujo ； Al mismo tiempo, la señal de pulso también se envía al circuito de conversión de frecuencia a corriente, donde se convierte en una corriente eléctrica analógica, lo que permite indicar el valor instantáneo del caudal. La estructura del medidor de caudal por turbina: el fluido entra por la entrada de la carcasa. A través de soportes, se fija una pareja de cojinetes en el eje central del tubo; la turbina se monta sobre esos cojinetes. Sobre los soportes situados aguas arriba y aguas abajo de la turbina, se instalan placas de regulación en forma radial, cuya función es guiar el flujo de fluido. De este modo, se evita que el fluido gire, lo cual podría cambiar el ángulo de acción sobre las palas de la turbina. Sobre la turbina, en el exterior de la carcasa, se encuentran bobinas sensoras que reciben las señales de cambio del flujo magnético. Las piezas principales son las siguientes: (1) La turbina está hecha de acero inoxidable magnético, y cuenta con palas en forma de espiral. La cantidad de hojas varía según el diámetro, siendo de 2 a 24 hojas. Para que la turbina responda bien a la velocidad del flujo, es necesario que su masa sea lo más pequeña posible. Los requisitos generales para los parámetros estructurales de las palas de la turbina son: un ángulo de inclinación de las palas de 10° a 15° (en el caso de gases), y de 30° a 45° (en el caso de líquidos) ； El grado de superposición de las hojas P es de 1-1,2 ； El espacio entre la hoja y la carcasa interior es de 0,5-1 mm. (2) Los rodamientos de las turbinas suelen ser rodamientos de carburo duro con ajuste deslizante, que deben tener buenas propiedades de resistencia al desgaste. Dado que el fluido, al pasar por la turbina, genera una fuerza axial sobre ella, lo que aumenta el par de fricción en los soportes del uranio y acelera su desgaste. Para eliminar esta fuerza axial, es necesario adoptar medidas de equilibrio hidráulico en la estructura. El principio de este método se muestra en la figura 3-3. Dado que el diámetro DH en la turbina es ligeramente menor que el diámetro Ds en los soportes anteriores y posteriores, la sección transversal por la cual fluye el fluido en la sección de la turbina aumenta. Como resultado, la velocidad del flujo disminuye, lo que hace que aumente la presión estática P. Esta presión estática sirve para contrarrestar en parte la fuerza axial. http://img70.ybzhan.cn/9/20191204/637110498820570632399.jpg (3) Amplificador previo: El amplificador previo está compuesto por un convertidor de inducción electromagnética y un circuito de amplificación y formato. La representación gráfica se muestra en la figura 3-4. En el país, para los conversores magnetoelectrónicos se suele utilizar el tipo de resistencia magnética; este está compuesto por imanes permanentes y bobinas de inducción enrolladas alrededor de ellos. Cuando el fluido hace que la turbina gire, las palas se encuentran justo debajo del imán permanente; en ese caso, la resistencia magnética es alta. Cuando hay espacio entre las dos palas, debajo del imán, la resistencia magnética también es alta. La turbina gira continuamente, lo que provoca cambios en el flujo magnético a través del circuito. Esto genera un potencial inducido variable en las bobinas, el cual es enviado a un circuito de amplificación y modulación, convirtiéndose así en una señal de pulso. La frecuencia de los pulsos de salida es directamente proporcional al caudal que pasa por el medidor de flujo. El coeficiente de proporcionalidad K es igual a K = (3 – 1). En esta ecuación, f representa la frecuencia de los pulsos de salida del medidor de flujo de tipo turbina ； qv: Caudal que pasa a través del medidor de caudal. Este coeficiente de proporcionalidad también se conoce como coeficiente del medidor de caudal por turbina. http://img68.ybzhan.cn/9/20191204/637110499982198754349.png (4) Recepción de señales y visualización: Está compuesto por un corrector de coeficientes, un sumador y un conversor de frecuencia, entre otros componentes. Su función es transformar las señales de pulso que provienen del amplificador previo en valores de caudal acumulado y caudal instantáneo, para luego mostrarlos.