玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要測(cè)量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下移動(dòng)的浮子。當(dāng)流體自下而上經(jīng)錐形玻璃管時(shí),在浮子上下之間產(chǎn)生壓差,浮子在此差壓作用下上升。當(dāng)此上升的力、浮子所受的浮力及粘性升力與浮子的重力相等時(shí),浮子處于平衡位置。因此,流經(jīng)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流體流量與浮子上升高度,即與玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流通面積之間存在著一定的比例關(guān)系,浮子的位置高度可作為流量量度。
玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要用于化工、石油、輕工、醫(yī)藥、化肥、化纖、食品、染料、環(huán)保及科學(xué)研究等各個(gè)部門(mén)中,用來(lái)測(cè)量單相非脈動(dòng)(液體或氣體)流體的流量。防腐蝕型玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要用于有腐蝕性液體、氣體介質(zhì)流量的檢測(cè),例如強(qiáng)酸(氫氟酸除外)、強(qiáng)堿、氧化劑、強(qiáng)氧化性酸、有機(jī)溶劑和其它具有腐蝕性氣體或液體介質(zhì)的流量檢測(cè)。
流量計(jì)主要由一根自下而上擴(kuò)大的錐形玻管和一只隨流體流量大小上下移動(dòng)的浮子組成(圖3)。流體自下而上流經(jīng)錐管時(shí),流體動(dòng)能在浮子上產(chǎn)生的升力S和流體的浮力A使浮子上升,當(dāng)升力S與浮力A之和等于浮子自身重力G時(shí),浮子處于平衡,穩(wěn)定在某一高度位置上,錐管上的刻度指示流體的流量值。
流量測(cè)量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng)。古羅馬凱撒時(shí)代已采用孔板測(cè)量居民的飲用水水量。公元00年左右古埃及用堰法測(cè)量尼羅河的流量。我國(guó)的都江堰水利工程應(yīng)用寶瓶口的水位觀測(cè)水量大小等等。17世紀(jì)托里拆利奠定差壓式流量計(jì)的理論基礎(chǔ),這是流量測(cè)量的里程碑。自那以后,18、19世紀(jì)流量測(cè)量的許多類(lèi)型儀表的雛形開(kāi)始形成,如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計(jì)等。20世紀(jì)由于過(guò)程工業(yè)、能量計(jì)量、城市公用事業(yè)對(duì)流量測(cè)量的需求急劇增長(zhǎng),才促使儀表迅速發(fā)展,微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動(dòng)儀表更新?lián)Q代,新型流量計(jì)如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。至今,據(jù)稱已有上百種流量計(jì)投向市場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)使用中許多棘手的難題可望獲得解決。
我國(guó)開(kāi)展近代流量測(cè)量技術(shù)的工作比較晚,早期所需的流量?jī)x表均從國(guó)外進(jìn)口。
流量測(cè)量是研究物質(zhì)量變的科學(xué),質(zhì)量互變規(guī)律是事物聯(lián)系發(fā)展的基本規(guī)律,因此其測(cè)量對(duì)象已不限于傳統(tǒng)意義上的管道液體,凡需掌握量變的地方都有流量測(cè)量的問(wèn)題。流量和壓力、溫度并列為三大檢測(cè)參數(shù)。對(duì)于一定的流體,只要知道這三個(gè)參數(shù)就可計(jì)算其具有的能量,在能量轉(zhuǎn)換的測(cè)量中必須檢測(cè)此三個(gè)參數(shù)。能量轉(zhuǎn)換是一切生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到泛的應(yīng)用。