轉子流量計是一種變面積式流量計,由一個從下向上逐漸擴大的垂直錐形管和置于其中且可以自由移動的圓形浮子兩個部件組成。當被測流體從下端流入錐形管時,浮子會由于流體的沖擊力而上升或下降。浮子的位置與流量成正比。當流量足夠大時,浮子被托起并升高。同時,流體流經浮子與錐形管壁間的環形斷面時,作用在浮子上的力有三個:流體對浮子的動壓力、浮子在流體中的浮力和浮子自身的重力。當這三個力達到平衡時,浮子就穩定地浮在錐管內的某一位置上。對于一臺給定的轉子流量計,浮子的位置與流體流經錐管的流量大小成一一對應關系。
轉子流量計的工作原理基于可變面積原理,當流體流入錐形管時,浮子上升,增加了流體通道的面積。流量越大,浮子上升的高度越高,而浮子的高度直接與流量成正比。當被測物體為液體時,浮子受液體浮力和流體速位差綜合作用而上升。當被測物體為氣體時,浮力可以忽略不計,浮子僅對速位差作出反應。
轉子流量計最常見的結構是由一個錐形管和一個浮子組成。當測量流體的流量時,被測流體從錐形管下端流入,流體的流動沖擊著浮子,并對它產生一個作用力。這個作用力的大小隨著流量的變化而變化。當流量足夠大時,所產生的作用力將浮子托起并使之升高。同時,被測流體流經錐形管和浮子之間的環形斷面時,作用在浮子上的力有三個:流體對浮子的動壓力、浮子在流體中的浮力和浮子自身的重力。當這三個力達到平衡時,浮子就穩定地浮在錐管內某一位置上。
轉子流量計的另一個重要部件是置于錐形管中且可以沿管的中心線上下自由移動的轉子。當被測流體從錐形管下端流入時,流體的流動沖擊著轉子,并對它產生一個作用力。當來流流速變大或變小時,轉子將作向上或向下的移動,相應位置的流動截面積也發生變化,直到流速變成平衡時對應的速度,轉子就在新的位置上穩定。對于一臺給定的轉子流量計,轉子在錐管中的位置與流體流經錐管的流量大小成一一對應關系。
轉子流量計具有結構簡單、準確度高、響應速度快、維護方便等優點,因此廣泛應用于化工、石油、醫藥、食品等行業的流量測量領域。同時,它適用于測量低粘度液體和氣體的流量。需要注意的是,在使用轉子流量計時,應根據被測流體的性質和流量范圍選擇合適的轉子流量計型號,并嚴格按照使用說明進行操作和維護,以確保測量結果的準確性和穩定性。