金属管转子流量计基本测量原理

金属管转子流量计基本测量原理

金属管转子流量计的主体构件是一根金属材质的锥形测量管，测量元件是一个内置磁钢的转子（或称浮子），故而得名。金属管的锥度通常在4°左右，下端截面积略小于上端；转子直径略小于金属管内径，形成一个截面积较小的环隙。转子材料密度需大于被测流体的密度，确保可以在锥形测量管内自由上下移动。被测流体自下而上通过测量锥管时，流体冲击力和浮力同时作用令转子逐步上升。随着转子上升，其环隙面积逐步扩大，导致流体冲击力随之减小直至冲击力、浮力与转子重量达到受力平衡，此时浮子便稳定悬浮在某一高度上。如果被测流体流速发生变化，转子上升高度会随之改变直至稳定在新的受力平衡点，故而浮子平衡点位置的高低可以实时反馈被测流体的流量大小，这就是变面积式测量的原理。通常用转子受力平衡后的上端平面高出锥形测量管底部的高度来指示流量的大小，并通过转子的内置磁钢将转子的位置信号转变为磁场信号，再通过精密充磁的磁耦合系统及智能型指示器将磁场变化趋势转化成电信号，经过数字信号处理及数据运算补偿，可以远传到LCD液晶显示屏上，显示出瞬时流量及累积流量数据。

根据《自动化仪表选型设计规范》HG/T 20507-2014附录A流量仪表选型规定，黏性液体不宜采用金属管转子流量计测量流量，因此金属管转子流量计仅用于测量黏度较小的流体介质，工作过程中可以忽略黏性应力的影响。根据经典的流量计算公式，流量大小仅取决于转

子高度及流体介质密度，可以利用该公式对标定好的金属管转子流量计进行刻度换算。