转子流量计工作原理_第1页
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转子流量计工作原理转子流量计又称浮子流量计，是变面积式流量计的一种，它是由一个锥形管和一个置于锥形管内可以上下自由移动的转子(也称浮子)构成。转子流量计本体可以用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接，垂直安装在测量管道上。当流体自下而上流入锥管时，被转子截流，这样在转子上、下游之间产生压力差，转子在压力差的作用下上升，这时作用在转子上的力有三个：流体对转子的动压力（向上）、转子在流体中的浮力（向上）和转子自身的重力（向下）。 流量计垂直安装时，转子重心与锥管管轴会相重合，作用在转子上的三个力都平行于管轴。当这三个力达到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。此时，重力=动压力+浮力。对于给定的转子流量计，转子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。因此当来流流速变大或变小时，转子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积也发生变化，直到流速变成平衡时对应的速度，转子就在新的位置上稳定。对于一台给定的转子流量计，转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。这就是转子流童计的计量原理。转子稳定时公式： （1-1）其中：为转子的密度；为流体的密度；为转子的体积；为转子前后的压差（是一常数）；为转子的最大截面积。图1 转子流量计测量原理其具体工作过程为：流量增加浮子节流作用产生的压差力也增加浮子上升浮子与锥形管壁间的环形流通面积增大流过此环隙的流速降低压差力随之下降，直到其恢复为原来的压差数值为止转子就平衡在比原来高的位置上了。因此，浮子的停浮高度与流量大小成对应关系。已知稳定时公式（1-1），再由流量方程式 （1-2）得流量公式 （1-3）其中：环隙面积，对应于转子高度；流量系数；近似有：；系数与转子和锥管的几何形状及尺寸有关。流量方程式可写成： （1-4）令（仪表常数）。由公式（1-4）可知，浮子的停浮高度与流量成对应关系。图2为玻璃转子流量计的外观简图。图3为金属转子流量计的外观简图。图2 玻璃转子流量计外观
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