液體轉子流量計工作原理

點擊次數：2680 發布時間：2021-11-20 09:56:36

液體轉（zhuǎn）子流量計用以測量單相非脈動流體(液體或氣體 ) 的流量（liàng），廣泛應用於化工（gōng）、石油、輕工、醫藥、環保、食品（pǐn）及計量測（cè）試、科學研究等部門.

1、液體轉子流量計的工作原理

液體轉子流量計是利用改變（biàn）流（liú）通麵積（jī）原理的流量計：（麵積式）

管道中的流體在流動遇到阻擋時，會在阻擋物前後形成一個壓力差，這個壓力（lì）差的（de）大小與流體受到阻擋（dǎng）時的流通麵積以及流速相關，利用這個壓力差來推動一個可移動的阻擋物隨流量變化而移動並改變流（liú）通麵積，使阻擋物前後的壓力差保持一個常數，這時（shí）阻擋物所處的位置與流速相關，由此（cǐ）可得到流速，並進而獲得流量值。

2、液體轉子流量計組成與流量測（cè）量原理

液體轉（zhuǎn）子流量計，是（shì）由一個自（zì）下往上逐漸擴大（dà）的帶刻度的（de）錐形管和一個（gè）置於錐形管（guǎn）內可以自由上下移動的轉子構成。工作時，被測流體由錐形（xíng）管（guǎn）下端進入，沿著錐形管向上運動，流過轉子（zǐ）與錐形管之間的（de）環隙，再從錐形管上端流出。受流動流體帶（dài）動作用，轉子受到一（yī）個自下向上流體（tǐ）對轉子的動壓力，正好等於轉子在被測流體中的重力（即轉子自身的重力減去流（liú）體對轉子的浮力）。

垂直安裝流量計時，轉子重心就在錐形管（guǎn）中心軸線上，轉子所受的三個力都平行於中心軸線。當受力平衡時，轉子就穩定在錐管內某一位置上。對於給定的液體（tǐ）轉子流量計，轉子的材料、大小和（hé）形（xíng）狀都可確定，所以轉子在被測流體中的重力是已知的，隻有流體對轉子的動壓力是隨流體流速大（dà）小而變化的。因（yīn）此當流體流速變大或變小（xiǎo）時（shí），轉（zhuǎn）子受到的（de）動壓力增大或減（jiǎn）小，轉子將作向上（shàng）或向下的移動（dòng），轉子與錐形管壁之間的環（huán）隙麵積也發生變化，即流動截麵積也（yě）發（fā）生變化，待變化到某速轉子受力平（píng）衡時，轉（zhuǎn）子就穩定在新的位置上。對於一台給定的液體轉子流量計，轉子（zǐ）在錐管中平（píng）衡位置的高低反應了被測流體流經錐形管的流量大（dà）小。

3、液體轉子流量計的流量方程推導

液（yè）體轉（zhuǎn）子流量計中當轉子穩定時，對轉子進行受力分析：

其中（zhōng）：ρt為轉子的密度；ρf為流體（tǐ）的（de）密度；V 為轉子的體積；Δp 為轉子前後的（de）壓差（常數）；A 為轉子（zǐ）的***大截麵積。轉子和錐形（xíng）管（guǎn）間的環隙麵積相當（dāng）於節流式流量計的節流麵積，但它是變化的，並與轉子（zǐ）高度 h成近似的（de）線性關係，因此，液體轉子流量計的流量可以表示為：

式中（zhōng），ф 為儀表常數（shù）；h 為轉子浮起的高度。由於液體轉子流量計（jì）在（zài）生產中進行刻度的時候，通常選擇在工業基準狀態（20℃，0.10133Mpa）下用（yòng）水或者空氣進行標（biāo）定的。所以，在實（shí）際使用時（shí），如果被測介質的（de）密度和工作狀態與刻度時的不一致，就必須對流量指示值按照實際被測介質的密度、溫度、壓力等參數的具體情況進行修正。

①液（yè）體流量測量時的修正

由於測量液體的液體轉子流量計是（shì）在常溫 20℃下用水標定（dìng）的，根據式（1）可寫為：

式中，qv0為用水標定時的（de）流量刻（kè）度；ρw是水的密度。

如果被（bèi）測介質不是水（shuǐ），則需要對流量刻度進行重（chóng）新修正.如果被測介質的黏度和水的黏度相差不大，可以近似（sì）認為（wéi） ф 是常數，有

式中，qvf為被測（cè）介質的實際流量；ρf是被（bèi）測介質的密度。

式（5）和式（4）相除，整理後（hòu）得：

②氣體流量測量時的修正

當采用液（yè）體轉（zhuǎn）子流量計（jì）進行氣體（tǐ）流量測量時，對其流量（liàng）值也要進行（háng）修正，除了被測介質的密度（dù）進行修正之外，還（hái）需要（yào）對被測介質的工作溫度（dù）和壓（yā）力進行（háng）修正。當已（yǐ）知儀表的顯示（shì）刻（kè）度為 qv0，則被測介質的實際流量（工業基準狀態）可按下（xià）式修正，即：