1.涡轮流量计传感器的线性特性
K-Qv特性曲线说明f-Qv特性曲线全量程存在非线性,特别是高粘度介质，且有一定规律,如图所示1。
根据理论分析,涡轮流量传感器K-Qv理想特性曲线是平行于Qv轴的直线,但由于流体粘力特性的影响和叶轮上所受阻力矩作用的结果,实际的特性曲线具有高峰特征,高峰出现在传感器上限流量的20%~30%处,产生高峰特征的原因是:当流量减小到某一数值(通常为20%~30%上限流量)时,作用于涡轮上的旋转力矩和粘滞阻力矩都相应地减小。但粘滞阻力矩减小更显著,所以涡轮的转速反而提高,特性曲线出现高峰,随着流量的进一步减小,这样使作用在涡轮.上的所有阻力矩的影响相对突出,涡轮转速降得快,特性曲线明显下降,相反，当流量增大到超过某--值时,作用在涡轮上的旋转力矩增大，当与阻力矩达到平衡时,特性曲线就显得较平直。
为了获得高测量准确度，涡轮流量传感器的使用范围应选在特性曲线的线性段。
另外,被测流体物理特性对涡轮流量传感器线性有影响，其中流体粘度影响最大,这一点必须清楚,由于流体皆具有粘性,使得流体对涡轮产生粘滞阻力距,被测流体的变化,对流量计特性的影响较大,定性的分析,随着流体粘度的增大,对于任意口径的传感器来说，它的线性范围缩小，对一-定口径的传感器而言,粘度变化对线性特性曲线的下限流量处影响最大,随着流量的增大影响反而减小。对不同口径的传感器来说,口径越大,粘度变化对线性特性的影响越小,口径越小，影响越大,如图2所示。
由此可以看出,不管什么样的流体介质,粘度对传感器测量的线性特性都有影响,因此,在全量程范围内,按照JJG1037-2008要求,数字式流量二次仪表只能利用仪表系数K的线性段30%Qmax.以上,对于30%Qmax.以下重复性好的非线性段,无法使用,大大缩了涡轮流量计的使用范围,造成资源的浪费。
为了扩展涡轮流量计的使用范围,可以像图3那样，将涡轮流量计流量测量范围分段线性化处理(前提是:涡轮流量传感器标定时,重复性满足使用精度的五分之--)，依据涡轮流量计K-Qv理论特性曲线规律，划分成3段以上，采用10分段或20分段的智能流量=_次仪表，进行ƒ-Qv变换,即可达到全量程满足使用精度的目的,使用这种分段线性化处理涡轮流量计方法,可以扩展涡轮流量计的测量范围,减少涡轮流量计报废,节约工厂资源。.
2.非线性处理方法:分段线性化
在实际测量数据处理过程中,最小二乘法是线性化数据处理的基石，在非线性化传感器输出过程中,分段线性化处理对传感器全量程输出准确度提高有特殊贡献。
实际上，在涡轮流量校准过程中,流体经过涡轮流量传感器将非电量信号流速(V)转换成电量信号一ƒ(Hz)。我们依据实际流量Qv(l/min)经流量传感器变换成电量信号频率ƒ(Hz)的对应关系,即ƒ-Qv函数关系,进行-元线性回归分析,拟合出涡轮流量传感器ƒ-Qv特性曲线,发现涡轮流量传感器ƒ-Qv曲线与涡轮流量传感器K-Qv特性曲线反映规律特性一致，如图1和图4对应关系，它具有非线性特点,且在流量30%Qmax以上具有线性特点，因此我们可以采用全量程分段线性化处理的方法,每一段采用最小二乘法处理ƒ和Qv数据,拟合出ƒ-Qv拟合曲线,如图4所示。涡轮流量计分段线性化处理流程图见图5。
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