轉子流量計結構、流量計算和選型安裝論述

本文在分析轉子流量計結構和原理的基礎上，結合其技術特點和應用需求，從流量計算、量值修正以及流量計技術選型和安裝要求等方面進行了較為系統的論述和研究。 希望能為廣大計量工作者更好的掌握轉子流量計應用技術，實現對流量的準確測量提供幫助。

引言

轉子流量計是非常常用的節流式流量計之一，具有結構簡單、制造容易、測量范圍寬 ( 量程比可達 10:1) 、測量精確度較高 ( 誤差 ±5％ 左右 ) 、示值直觀、維護方便、壓損小等優點，是現代生活和工業生產中應用非常廣泛的計量器具。

在計量技術水平日益發展、測量精度需求不斷提高的今天，計量工作者只有全面了解轉子流量計的結構原理、流量計算、量值影響因素與修正方法、以及流量計的選型、安裝要求，才能選出非常符合需求的計量儀表，實現非常佳測量效果。 作者希望本文給計量工作者帶來些許幫助。

1 轉子流量計結構原理簡析

1.1 結構分析

轉子流量計由兩部件組成， 一是從下向上逐漸擴張的錐形管，二是置于錐形管中，可沿管中心線上下移動、密度比流體稍大的轉子（圖1 轉子流量計原理圖）。錐形管由玻璃、塑料或金屬材質制成。 玻璃或塑料材質的錐形管上刻有流量刻度，透過錐管可看到透明流體中轉子的位置及所對應的刻度值； 金屬材質錐形管中轉子位置通過磁性耦合等方式傳遞管外，在面板上顯示量值。

1.2 工作原理

當測量流體的流量時，流體從錐形管下端流入沖擊轉子，對它產生一個作用力，力的大小隨流量大小而變化；當流量足夠大時，所產生作用力將轉子托起，使之升高；流體經轉子與錐形管壁間的環形斷面從上端流出。 當流體對轉子的作用力等于轉子重量時，轉子因受力平衡而停留在某一位置；這個位置與流量有相互對應的關系，據此位置，即可求得流量值。

1.3 流量計算

流量計轉子在錐形管中受三個力：重力、動壓力和浮力，三力平衡時，轉子重力 = 動壓力 + 浮力。 當流速變大或變小時，轉子將向上或向下移動，流體流動的截面積也發生變化，直至達到平衡時對應的流速，轉子在新的位置上穩定。因此，轉子穩定時受力關系公式如下： V （ ρ t －ρ f ） g＝△p · A （ 1 ）其中： ρ t - 轉子密度； ρ f - 流體密度； g- 重力加速度； V- 轉子體積；△p- 轉子前后壓差； A- 轉子非常大截面積。

由于流體的多樣性和環境的復雜性， 流量系數修正存在諸多困難。 如果需要進行非常精確的計量，使用者可讓制造商用實際流體對流量計刻度進行校準，如此可直接得到工作環境下的真實量值，不必再進行各種修正。

3 選型與安裝技術分析

3.1 轉子流量計的種類

按錐形管材質的不同，大體可分三類。其中：玻璃管轉子流量計結構簡單，成本低，易制成防腐蝕性儀表，還具有透明度高、讀數直觀、不易破裂、重量輕、壽命長、安裝連接方便等優點。塑料管轉子流量計則具有體積小、重量輕、錐管不易破碎、耐腐蝕等特點。

金屬管浮子流量計可測量液體、氣體流量，特別適宜低流速小流量的介質測量，可提供瞬時流量、累積流量顯示，或通過輸出標準信號，實現流量指示、積算、記錄、控制和報警等功能。