液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)工作原理
液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)用以測(cè)量單相非脈動(dòng)流體(液體或氣體 ) 的流量，廣泛應(yīng)用于化工、石油、輕工、醫(yī)藥、環(huán)保、食品及計(jì)量測(cè)試、科學(xué)研究等部門(mén).
1、液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理
液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)是利用改變流通面積原理的流量計(jì)：（面積式）
管道中的流體在流動(dòng)遇到阻擋時(shí)，會(huì)在阻擋物前后形成一個(gè)壓力差，這個(gè)壓力差的大小與流體受到阻擋時(shí)的流通面積以及流速相關(guān)，利用這個(gè)壓力差來(lái)推動(dòng)一個(gè)可移動(dòng)的阻擋物隨流量變化而移動(dòng)并改變流通面積，使阻擋物前后的壓力差保持一個(gè)常數(shù)，這時(shí)阻擋物所處的位置與流速相關(guān)，由此可得到流速，并進(jìn)而獲得流量值。
2、液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)組成與流量測(cè)量原理
液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)，是由一個(gè)自下往上逐漸擴(kuò)大的帶刻度的錐形管和一個(gè)置于錐形管內(nèi)可以自由上下移動(dòng)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。工作時(shí)，被測(cè)流體由錐形管下端進(jìn)入，沿著錐形管向上運(yùn)動(dòng)，流過(guò)轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)隙，再?gòu)腻F形管上端流出。受流動(dòng)流體帶動(dòng)作用，轉(zhuǎn)子受到一個(gè)自下向上流體對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)壓力，正好等于轉(zhuǎn)子在被測(cè)流體中的重力（即轉(zhuǎn)子自身的重力減去流體對(duì)轉(zhuǎn)子的浮力）。
垂直安裝流量計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)子重心就在錐形管中心軸線上，轉(zhuǎn)子所受的三個(gè)力都平行于中心軸線。當(dāng)受力平衡時(shí)，轉(zhuǎn)子就穩(wěn)定在錐管內(nèi)某一位置上。對(duì)于給定的液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子的材料、大小和形狀都可確定，所以轉(zhuǎn)子在被測(cè)流體中的重力是已知的，只有流體對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)壓力是隨流體流速大小而變化的。因此當(dāng)流體流速變大或變小時(shí)，轉(zhuǎn)子受到的動(dòng)壓力增大或減小，轉(zhuǎn)子將作向上或向下的移動(dòng)，轉(zhuǎn)子與錐形管壁之間的環(huán)隙面積也發(fā)生變化，即流動(dòng)截面積也發(fā)生變化，待變化到某速轉(zhuǎn)子受力平衡時(shí)，轉(zhuǎn)子就穩(wěn)定在新的位置上。對(duì)于一臺(tái)給定的液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子在錐管中平衡位置的高低反應(yīng)了被測(cè)流體流經(jīng)錐形管的流量大小。
3、液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量方程推導(dǎo)
液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)中當(dāng)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行受力分析：
其中：ρt為轉(zhuǎn)子的密度；ρf為流體的密度；V 為轉(zhuǎn)子的體積；Δp 為轉(zhuǎn)子前后的壓差（常數(shù)）；A 為轉(zhuǎn)子的***大截面積。轉(zhuǎn)子和錐形管間的環(huán)隙面積相當(dāng)于節(jié)流式流量計(jì)的節(jié)流面積，但它是變化的，并與轉(zhuǎn)子高度 h成近似的線性關(guān)系，因此，液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量可以表示為：
式中，ф 為儀表常數(shù)；h 為轉(zhuǎn)子浮起的高度。由于液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)在生產(chǎn)中進(jìn)行刻度的時(shí)候，通常選擇在工業(yè)基準(zhǔn)狀態(tài)（20℃，0.10133Mpa）下用水或者空氣進(jìn)行標(biāo)定的。所以，在實(shí)際使用時(shí)，如果被測(cè)介質(zhì)的密度和工作狀態(tài)與刻度時(shí)的不一致，就必須對(duì)流量指示值按照實(shí)際被測(cè)介質(zhì)的密度、溫度、壓力等參數(shù)的具體情況進(jìn)行修正。
①液體流量測(cè)量時(shí)的修正
由于測(cè)量液體的液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)是在常溫 20℃下用水標(biāo)定的，根據(jù)式（1）可寫(xiě)為：
式中，qv0為用水標(biāo)定時(shí)的流量刻度；ρw是水的密度。
如果被測(cè)介質(zhì)不是水，則需要對(duì)流量刻度進(jìn)行重新修正.如果被測(cè)介質(zhì)的黏度和水的黏度相差不大，可以近似認(rèn)為 ф 是常數(shù)，有
式中，qvf為被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際流量；ρf是被測(cè)介質(zhì)的密度。
式（5）和式（4）相除，整理后得：
②氣體流量測(cè)量時(shí)的修正
當(dāng)采用液體轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行氣體流量測(cè)量時(shí)，對(duì)其流量值也要進(jìn)行修正，除了被測(cè)介質(zhì)的密度進(jìn)行修正之外，還需要對(duì)被測(cè)介質(zhì)的工作溫度和壓力進(jìn)行修正。當(dāng)已知儀表的顯示刻度為 qv0，則被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際流量（工業(yè)基準(zhǔn)狀態(tài)）可按下式修正，即：
式中，qvf為被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際流量；ρ0和 ρf是空氣和被測(cè)介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度；Pf和 Tf分別為被測(cè)介質(zhì)的壓力和熱力學(xué)溫度；P0和T0分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力和熱力學(xué)溫度（P0=0.10133Mpa，T0=293K）；qv0為刻度流量值。
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