渦輪流量計的傳感器的結構主要由儀表殼體、葉輪（渦輪）、導流器、信號檢測放大器及軸承等組成。
1、儀表殼體
渦輪流量計表殼體一般采用不導磁的材料如鋁合金或不銹鋼制成，對于大口徑傳感器亦可用碳鋼與不銹鋼組合的鑲嵌結構：殼體是傳感器的主體部件，它的作用是承受被測流體的壓力、連接管道及固定安裝檢測部件，殼體內裝有導流器、軸、葉輪、軸承，殼體外壁安裝有信號檢測放大器。對于一體化溫度、壓力補償型的流量計，殼體上還安裝有溫度、壓力傳感器。
2、渦輪葉輪
渦輪葉輪也稱作葉輪，檢測氣體通常采用工程塑料或鋁合金材質，檢測液體通常采用高導磁性材料（如2Cr3或Cr17Ni2等），是傳感器的檢測部件，其作用是把流體動能轉換成機械能。葉輪有直板葉片、螺旋葉片和丁字形葉片等幾種。通過葉輪旋轉，在葉片上取出和流量成正比的頻率信號。亦可用嵌有許多導磁體的多孔護罩環來增加有一定數量葉片渦輪旋轉的頻率。葉輪由支架中軸承支承，與殼體同軸，其葉片數視口徑大小而定。葉輪的幾何形狀及尺寸對傳感器性能有較大影響，要根據流體性質、使用要求、流量范圍等設計。葉輪的動態平衡非常重要，直接影響儀表的計量性能和使用壽命。
3、導流器
導流器也稱作整流器或流量調整器。選用不導磁的鋁合金、工程塑料或硬鋁材、不銹鋼材質料制作，安裝在傳感器進出口處，對流體起導向整流作用，從而避免意外擾動對葉輪的影響，需注意采用導流器會產生一定的壓力損失。
4、信號檢測放大器
國內常用信號檢測放大器一般采用變磁阻式，它由永久磁鋼、導磁棒（鐵芯）、線圈等組成，其作用是把渦輪的機械轉動信號轉換成電脈沖信號輸出。由于永久磁鋼對高導磁材料制成的葉片有吸引力而產生磁阻力矩，對于小口徑傳感器在小流量時，磁阻力矩在諸阻力矩中成為主要項，為此將永久磁鋼分為大小兩種規格，小口徑配小規格以降低磁阻力矩。一般線圈感應得到的信號較小，需配上前置放大器放大、整形輸出幅值較大的電脈沖信號。線圈輸出信號有效值在lOmV以上的，也可以直接配用流量計算機。
5、軸與軸承
渦輪流量計的軸與軸承通常選用不銹鋼（如2Cr13，4Cr13，Cr17Ni2或lCr18Ni9Ti等）或硬質合金制作，它們組成一對運動副，支承和保證葉輪自由旋轉，且需有足夠的剛度、強度和硬度、耐腐性、耐磨性它決定著傳感器的可靠性和使用壽命。傳感器失效一般是由軸與軸承引起的，故其結構與材料的選用以及維護是重要問題。
軸承一般有碳化鎢、聚四氟乙烯和碳石墨三種規格：碳化鎢的精度最高，可作為工業拄制的標準件；聚四氟乙烯、碳石墨能防腐，通常在化工場所優先選用。軸承的壽命與流速的平方成正反比，故流速最好選擇最大流速的1/3。
在設計時應考慮軸向推力的平衡，流體作用于葉輪上的力使葉輪轉動，同時也給葉輪一個軸向力，使軸承的摩擦轉矩增大。為了抵消這一軸向力，在結構上采取各種軸向推力平衡措施。另外，軸承磨損要小。這是提高測量準確度、延長儀表壽命的重要環節。滾動軸承雖然摩擦力矩很小，但對臟污流體及腐蝕性流體的適應性較差，壽命不長。故目前仍廣泛使用滑動軸承（空心套形軸承）。滑動軸承的軸與軸承間的摩擦轉矩與葉輪的重量及軸的直徑或正比，因此在機械強度允許的情況下，應該盡可能把軸做細，使葉輪的重量減輕。合理選擇軸與軸承的材質及兩者的配合間隙也是非常重要的，目前常采用的材料是耐磨性好的碳化鎢硬質合金材料，軸承也可用寶石、塑料或石墨等材料。為減小石墨軸承的磨損，通常在不銹鋼軸表面鍍以硬鉻并進行精磨，其表面粗糙度為( 0. 8~0.2) ht,m。為了能夠徹底解決軸承磨損的問題，我國目前已開始生產無軸承的渦輪流量變送器。
渦輪的軸承一般采用滑動配合的硬質合金軸承，耐磨性能好。由于流體通過渦輪時會對渦輪產生一個軸向推力，使鈾承的摩擦轉矩增大，加速鈾承磨損，為了消除軸向力，需在結構上采取水力平衡措施。由于渦輪處直徑DH略小于前后支架處直徑D。因此，在渦輪段流通截面擴大，流速降低，使流體靜壓上升Ap，這個Ap的靜壓會起到抵消部分軸向推力的作用。
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