油流计三个工作原理的原理如何实现非接触测量？

油流计是一种常用的流量测量仪表，广泛应用于石油、化工、医药、食品等行业。油流计具有结构简单、精度高、响应速度快等优点。本文将介绍油流计三个工作原理的原理及其如何实现非接触测量。

一、油流计的工作原理

油流计的工作原理主要包括以下三个方面：

涡轮原理

涡轮原理是油流计最基本的工作原理。当流体通过涡轮时，涡轮叶片受到流体的作用力，产生转动。涡轮的转速与流体的流量成正比。通过测量涡轮的转速，即可得到流体的流量。

实现非接触测量的关键在于涡轮的转速测量。油流计采用磁电式转速传感器来实现非接触测量。磁电式转速传感器主要由永磁体、线圈和信号处理电路组成。当涡轮转动时，线圈在磁场中产生感应电动势，从而输出与转速成正比的电信号。信号处理电路将电信号转换为涡轮转速的数字信号，进而得到流体的流量。

转子原理

转子原理是指流体通过转子时，转子受到流体的作用力，产生转动。转子转速与流体流量成正比。通过测量转子转速，即可得到流体的流量。

实现非接触测量的关键在于转子转速的测量。油流计采用光电式转速传感器来实现非接触测量。光电式转速传感器主要由光源、光电转换元件和信号处理电路组成。当转子转动时，光电转换元件接收到的光强发生变化，从而输出与转速成正比的电信号。信号处理电路将电信号转换为转子转速的数字信号，进而得到流体的流量。

涡街原理

涡街原理是指流体通过涡街发生器时，在发生器两侧形成一系列交替出现的涡街。涡街频率与流体流量成正比。通过测量涡街频率，即可得到流体的流量。

实现非接触测量的关键在于涡街频率的测量。油流计采用涡街流量计专用传感器来实现非接触测量。涡街流量计专用传感器主要由涡街发生器、涡街检测元件和信号处理电路组成。当流体通过涡街发生器时，涡街检测元件接收到的信号频率发生变化，从而输出与涡街频率成正比的电信号。信号处理电路将电信号转换为涡街频率的数字信号，进而得到流体的流量。

二、非接触测量的实现

传感器选择

根据油流计的工作原理，选择合适的传感器是实现非接触测量的关键。对于涡轮原理和转子原理，可以选择磁电式转速传感器和光电式转速传感器；对于涡街原理，可以选择涡街流量计专用传感器。

信号处理电路设计

信号处理电路的作用是将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，并进行相应的处理。设计信号处理电路时，需要考虑以下因素：

（1）信号放大：传感器输出的信号往往较弱，需要通过信号放大电路进行放大。

（2）滤波：去除信号中的噪声，提高测量精度。

（3）A/D转换：将模拟信号转换为数字信号。

（4）数据处理：对数字信号进行相应的处理，如滤波、积分等。

校准与标定

为了提高油流计的测量精度，需要对传感器和信号处理电路进行校准与标定。校准与标定的方法如下：

（1）校准：在已知流量下，测量传感器输出的信号，将测量值与实际值进行对比，找出误差。

（2）标定：根据校准结果，对传感器和信号处理电路进行调整，使测量值与实际值尽可能接近。

三、总结

油流计的三个工作原理分别为涡轮原理、转子原理和涡街原理。通过选择合适的传感器、设计信号处理电路和进行校准与标定，可以实现油流计的非接触测量。非接触测量具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，在流量测量领域具有广泛的应用前景。