浮子流量計,又稱轉(zhuǎn)子流量計,是變面積式流量計的一種,在一根由下向上擴大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動力承受的,從而使浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。
浮子流量計是僅次于差壓式流量計應(yīng)用范圍*寬廣的一類流量計,特別在小、微流量方面有舉足輕重的作用。
80年代中期,日本、西歐、美國的該儀表的銷售金額占流量儀表的15%～20%。我國1990年的產(chǎn)量在12～14萬臺,其中95%以上為玻璃錐管浮子流量計。
玻璃轉(zhuǎn)子流量計—基本原理
浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下移動的浮子組所組成。工作原理如圖1所示，被測流體從下向上經(jīng)過錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨之減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對應(yīng)關(guān)系。
玻璃轉(zhuǎn)子流量計—特點
① 玻璃錐管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,缺點是耐壓力低,有玻璃管易碎的較大風(fēng)險。
② 適用于小管徑和低流速。
③ 壓力損失較低。
④ 浮子流量計使用于小管徑和低流速。常用儀表口徑40-50mm以下，*小口徑做到1.5-4mm。
⑤ 浮子流量計可用于較低雷諾數(shù)，選用粘度不敏感形狀的浮子，流通環(huán)隙處雷諾數(shù)只要大于40或500，雷諾數(shù)變化流量系數(shù)即保持常數(shù)，亦即流體粘度變化不影響流量系數(shù)。這數(shù)值遠低于標(biāo)準(zhǔn)孔板等節(jié)流差壓式儀表*低雷諾數(shù)104-105的要求。
⑥ 大部分浮子流量計沒有上游直管段要求，或者說對上游直管段要求不高。
⑦ 玻璃管浮子流量計結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。只有在現(xiàn)場指示流量者使用方便，缺點是有玻璃管易碎的風(fēng)險，尤其是無導(dǎo)向結(jié)構(gòu)浮子用于氣體。
⑧ 大部分浮子流量計只能用于自下向上垂直流的管道安裝。
⑨ 使用流體和出廠標(biāo)定流體不同時，要作流量示值修正。液體用浮子流量計通常以水標(biāo)定，氣體用空氣標(biāo)定，如實際使用流體密度、粘度與之不同，流量要偏離原分度值，要作換算修正。
玻璃轉(zhuǎn)子流量計—安裝使用注意事項
① 儀表安裝方向
絕大部分浮子流量計必須垂直安裝在無振動的管道上，不應(yīng)有明顯的傾斜，流體自下而上流過儀表。浮子流量計中心線與鉛垂線間夾角一般不超過5度，如果θ＝12°則會產(chǎn)生１％附加誤差。儀表無嚴(yán)格上游直管段長度要求，但也有制造廠要求（2-5）D長度的，實際上必要性不大。
② 用于污臟流體的安裝：應(yīng)在儀表上游裝過濾器。
③ 脈動流的安裝
流動本身會產(chǎn)生脈動，如擬裝儀表位置的上游有往復(fù)泵或調(diào)節(jié)閥，或下游有大負荷變化等，應(yīng)改換測量位置或在管道系統(tǒng)予以補救改進，如加裝緩沖罐；若是儀表自身的振蕩，如測量時氣體壓力過低，儀表上游閥門未全開，調(diào)節(jié)閥未裝在儀表下游等原因，應(yīng)針對性改進克服，或改選用有阻尼裝置的儀表。
④ 擴大范圍度的安裝
如果測量要求的流量范圍度寬，范圍度超過10時，經(jīng)常采用２臺以上不同流量范圍的玻璃管浮子流量計并聯(lián)，按所測量擇其一臺或多臺儀表串聯(lián)，小流量時讀取下流量范圍儀表示值，大流量時讀取大流量儀表示值，串聯(lián)法比并聯(lián)法操作簡便，無需頻繁啟閉閥門，但壓力損失大。也可以在一臺儀表內(nèi)放兩只不同形狀和重量的浮子，小流量時取輕浮子讀數(shù)，浮子到頂部后取重浮子讀數(shù)，范圍度可擴大到50-100。
⑤ 要排盡液體用儀表內(nèi)的氣體
⑥ 流量值作必要換算
若非按使用密度、粘度等介質(zhì)參數(shù)向制造廠專門定制的儀表，液體用儀表通常以水標(biāo)定流量，氣體儀表用空氣標(biāo)定，定值在工程標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。使用條件的流體密度、氣體壓力溫度與標(biāo)定不一致時，要做必要換算。換算公式和方法各制造廠使用說明書里都有詳述。
⑦ 浮子流量計的校驗和標(biāo)定
浮子流量計的校驗和標(biāo)定液體常用標(biāo)準(zhǔn)表法、容積法和稱量法；氣體常用鐘罩法，小流量用皂膜法。
國外有些制造廠的大宗產(chǎn)品已做到干法標(biāo)定，即控制錐形管尺寸和浮子重量尺寸，間接地確定流量值，以降低成本，只對高精度儀表才作實流標(biāo)定。國內(nèi)也有些制造廠嚴(yán)格控制錐形管起始點內(nèi)徑和錐度以及浮子尺寸，實流校驗只起到檢查錐形管內(nèi)表面質(zhì)量。這類制造廠生產(chǎn)的儀表、錐形管和浮子已做成互換，無需成套更換。
浮子流量計采用標(biāo)準(zhǔn)表法校驗是一種高效率方法，各制造廠參與了應(yīng)用。有些制造廠將某量范圍的標(biāo)準(zhǔn)表制成數(shù)段錐度較小的玻璃管浮子流量計，擴展標(biāo)準(zhǔn)表表尺長度，提高標(biāo)準(zhǔn)表精度，使校驗標(biāo)定工作做到高精度高效率。
