流體經(jīng)導(dǎo)直后沿平行于管道軸線的方向以平均速度u沖擊葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪葉片與流體流向成θ角，流體平均流速u可分解為葉片的相對(duì)速度ur和切向速度us，如圖1所示，切向速度
us=tanθ
而當(dāng)渦輪穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片的切向速度
us=wr
則渦輪轉(zhuǎn)速為
式中，r為渦輪葉片的平均半徑。
可見，渦輪轉(zhuǎn)速n與流速u成正比。而磁電轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的脈沖頻率為
（1）
式中，z為渦輪葉片的數(shù)目。
則流體的體積流量方程為
?。?）
式中，ａ為渦輪的流通截面積；ξ為流量轉(zhuǎn)換系數(shù)， ξ＝ｚtanθ/2πra
圖1 渦輪葉片速度分解圖 2 ξ與流量的關(guān)系曲線
流量轉(zhuǎn)換系數(shù)ξ的含義是單位體積流量通過(guò)磁電轉(zhuǎn)換器所輸出的脈沖數(shù)，它是渦輪流量計(jì)的重要特性參數(shù)。由式（2）可見，對(duì)于一定的渦輪結(jié)構(gòu)，流量轉(zhuǎn)換系數(shù)為常數(shù)。因此流過(guò)渦輪的體積流量qv與脈沖頻率f成正比。但是由于渦輪軸承的摩擦力矩、磁電轉(zhuǎn)換器的電磁力矩以及流體和渦輪葉片間的摩擦阻力等因素的影響，在整個(gè)流量測(cè)量范圍內(nèi)流量轉(zhuǎn)換系數(shù)不是常數(shù)，它與流量間的關(guān)系曲線如圖2所示。由圖中可見，在小流量時(shí)，ξ值變化很大，這主要是由于各種阻力矩之和與葉輪的轉(zhuǎn)矩相比較大；當(dāng)流量大于某一數(shù)值后，ξ值才近似為一個(gè)常數(shù)，這就是渦輪流量計(jì)的工作區(qū)域，因此渦輪流量計(jì)也有測(cè)量范圍的限制。