转子流量计的原理及计算

摘 要：本文介绍转子流量的结构和工作原理，并给出了在液体和气体测量介质的换算方法。zui后用一个实例，介绍了转子流量计的选型方法。

关键字：转子流量计 原理 计算

1 概述

转子流量计（Rotometer），又称浮子流量计（FloatTypeFlowmeter），在工业中得到广泛的应用。它可测量液体、气体和蒸气的流量，宜测中小管径（DN4～250）的流量。压力损失小且恒定，测量范围比较宽，量程比1：10，工作可靠且刻度线性，使用维修方便，对仪表前后直管段长度要求不高。其测量度为±2%左右，受被测液体的密度、粘度、纯净度以及温度、压力的影响，也受安装垂直度的影响。玻璃管浮子流量计结构简单，成本低，易制成防腐蚀性仪表，但其强度低。金属管浮子流量计可输出标准信号，耐高压，能实现流量的指示、积算、记录、控制和报警等多种功能。

1.1 原理及结构

1.1.1 冲量定理及应用

设一物体的质量为m，作用其上的力为F，实际上流体的速度v，物体变化路程为L。那么根据冲量定理可推出

 （1）

1.1.2 测量原理及结构

如果将阻挡体置于直立且具有锥度（上大下小）的管道中，就形成转子式的流量计，它的工作原理如图1所示。

当流量增加时，转子接受流体自下而上的冲力将增加，因而被冲向上方，一到达上面，由于流通截面增加，流速减小，冲力也随之减小。当冲力和差压对转子截面构成的作用力以及粘滞摩擦力等的合力与转子本身在流体中重量相等时，转子即处于一平衡状态，不再上升或下降，这个位置就表示新的流量值。

1.2 计算公式

设转子的显示重量为Wf（N），流体对转子的作用力为F（N），锥形管与转子间环形截面为Sa（m2），转子处zui大截面积为Sf（m2），转子体积Vf（m3），转子密度为ρf（Kg/m3），转子长度为L（m），流体介质的密度为ρ（Kg/m3），重力加速度为g（m/s2），则