簡介

介紹

　　玻璃轉(zhuǎn)子流量計^[1]的主要測量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下移動的浮子。當(dāng)流體自下而上經(jīng)錐形玻璃管時，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，浮子處于平衡位置。因此，流經(jīng)玻璃轉(zhuǎn)子流量計的流體流量與浮子上升高度，即與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。

用途

　　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)研究等各個部門中，用來測量單相非脈動（液體或氣體）流體的流量。防腐蝕型主要用于有腐蝕性液體、氣體介質(zhì)流量的檢測，例如強酸（氫氟酸除外）、強堿、氧化劑、強氧化性酸、有機溶劑和其它具有腐蝕性氣體或液體介質(zhì)的流量檢測。

的選用

　　1． 測量的對象。即測量介質(zhì)種類、壓力大小、化學(xué)性質(zhì)。如液體介質(zhì)、氣體介質(zhì)，對具腐蝕性的介質(zhì)則應(yīng)選擇耐腐流量計。2． 流量計本身性能。上述條件確定后一般講，若價格沒有大的變化，可優(yōu)先選用針閥置于流量計上部的；有較大流通孔的，是直接流量刻度的；結(jié)構(gòu)簡單的；外部尺寸較小的等等。如是小流量范圍，則可選用球浮子式，因它測量時穩(wěn)定、不易積塵、精度較高、互換性好。　　3． 根據(jù)價格選用。一般講，精度高的價格高。要根據(jù)測量目的選用儀表精度等級，如只須控制測量介質(zhì)通過量，經(jīng)試運行調(diào)整，以后需始終穩(wěn)定這個通過量，那么精度就是次要的。

玻璃轉(zhuǎn)子流星計的刻度修正

　　的刻度，是廠在本廠條件下用近于理想流體的水和干燥空氣作介質(zhì)標(biāo)定得到的。但在流量計的使用現(xiàn)場，有兩種情形不能直接使用它的刻度值：一是測量介質(zhì)不是水和空氣，二是測且介質(zhì)雖為水和空氣，但其狀態(tài)（溫度．壓力）與刻度狀態(tài)有別。這樣，在使用流量計時，為獲得正確測量結(jié)果，就出現(xiàn)了需要把刻度值進行修正的問題。因而，解決好刻度修正，是用好這種儀表的關(guān)鍵。　　考慮到環(huán)保儀器使用轉(zhuǎn)子流量計大量的用采測氣體介質(zhì)流量，因此下文僅就氣體介質(zhì)測量時的密度修正進行討論。由于氣體介質(zhì)的粘度很小，故而討論時略去粘度影響。實踐證明，這不影響修正后的精度。

安裝和使用說明

　　如何正確選用是一種使用簡單、讀數(shù)方便、用途十分廣泛的瞬時流量測量儀表。在環(huán)境保護設(shè)備儀器這個范疇里用量多達三萬余臺/年。因此，選好、用好這種儀表，極為重要。　　一、玻璃轉(zhuǎn)于流量計的品種及選用　　根據(jù)它的用途和適應(yīng)范圍可分為：普通型、帶筋維管型，微小流量及小外形型、耐腐型、實驗室型、保溫型、報警型和耐高壓型八個系列。按照國家制訂的儀表系列型譜，不論哪個系列，zui多包括從1毫米到100毫米共12個口徑數(shù)，可測量的流量范圍是：液體（水）0.1毫升/分～40立方米/時，氣體（空氣）1毫升/分～1000立方米/時。用于環(huán)保儀器配套的一般口徑不超過10毫米，測量的流量屬小流量范圍。　　的選用可從以下幾個方面考慮。　　1． 測量的對象。即測量介質(zhì)種類、壓力大小、化學(xué)性質(zhì)。如液體介質(zhì)、氣體介質(zhì)，對具腐蝕性的介質(zhì)則應(yīng)選擇耐腐流量計。　　2． 流量計本身性能。上述條件確定后一般講，若價格沒有大的變化，可優(yōu)先選用針閥置于流量計上部的；有較大流通孔的，是直接流量刻度的；結(jié)構(gòu)簡單的；外部尺寸較小的等等。如是小流量范圍，則可選用球浮子式，因它測量時穩(wěn)定、不易積塵、精度較高、互換性好。　　3． 根據(jù)價格選用。一般講，精度高的價格高。要根據(jù)測量目的選用儀表精度等級，如只須控制測量介質(zhì)通過量，經(jīng)試運行調(diào)整，以后需始終穩(wěn)定這個通過量，那么精度就是次要的。　　二、玻璃轉(zhuǎn)子流星計的刻度修正　　的刻度，是廠在本廠條件下用近于理想流體的水和干燥空氣作介質(zhì)標(biāo)定得到的。但在流量計的使用現(xiàn)場，有兩種情形不能直接使用它的刻度值：一是測量介質(zhì)不是水和空氣，二是測且介質(zhì)雖為水和空氣，但其狀態(tài)（溫度．壓力）與刻度狀態(tài)有別。這樣，在使用流量計時，為獲得正確測量結(jié)果，就出現(xiàn)了需要把刻度值進行修正的問題。因而，解決好刻度修正，是用好這種儀表的關(guān)鍵。　　考慮到環(huán)保儀器使用轉(zhuǎn)子流量計大量的用采測氣體介質(zhì)流量，因此下文僅就氣體介質(zhì)測量時的密度修正進行討論。由于氣體介質(zhì)的粘度很小，故而討論時略去粘度影響。實踐證明，這不影響修正后的精度。　　下面是轉(zhuǎn)子流量計流量一般表達式　　式（1）是不考慮介質(zhì)粘度影響的計算式。從（1）式可明顯得出：當(dāng)一臺流量計浮子位置高度確定后，被測介質(zhì)密度ρ是*的變數(shù)，如果被測介質(zhì)密度不同，則介質(zhì)通過流量計的流量也不同。因此，刻度修正實際上也就是流量修正。　　如果兩種不同密度ρ1、ρ2的介質(zhì)分別通過同臺轉(zhuǎn)子流量計時，若浮子平衡在同一位固上，由（1）式得轉(zhuǎn)子流量計密度換算的基本式：　　式中，P1、Tl和P2、T2是同一介質(zhì)的兩種狀態(tài)分別用壓力和溫度兩個參數(shù)表示?？梢?，對同種氣體介質(zhì)而言，其密度換算*可以轉(zhuǎn)化為不同狀態(tài)下的溫度、壓力換算。這樣，對于測量同種氣體介質(zhì)流量的刻度修正，zui終變成了溫度、壓力的狀態(tài)修正（實質(zhì)上是密度修正），顯而易見，這是一般使用單位極易實現(xiàn)的修正方法。　?。ㄒ唬┰谑褂矛F(xiàn)場從流量計刻度讀數(shù)如何求取實際流量值？　　在使用現(xiàn)成應(yīng)用轉(zhuǎn)于流量計的目的只有一個：即檢測被測介質(zhì)的實際流量。但是，不少使用單位忽略了現(xiàn)場狀態(tài)與流量計刻度狀態(tài)（即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）的不同，直接以流量計刻度讀數(shù)作為被測介質(zhì)的實際流量值，十分明顯，這個實際流量是不真實的，它會給流量計的測量帶來誤差，從而給配套儀器zui后的檢測結(jié)果造成謬誤。　　在現(xiàn)場，從流量計刻度讀數(shù)求取實際流量值，實質(zhì)上是將流量計標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量值換算成現(xiàn)場工況下的流量值。我們設(shè)現(xiàn)場工況有關(guān)參數(shù)代號分別為實際流量Q，介質(zhì)壓力P和溫度T；轉(zhuǎn)子流量計刻度的有關(guān)參數(shù)代號分別為流量Q比標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的壓力Po和溫度To，根據(jù)（4）式有：　　利用（5）式，可見很方便地在現(xiàn)場從流量計讀數(shù)求得被測介質(zhì)實際流量值。需要特別指出，用（5）式計算時，P、P。、T、T。都應(yīng)代入值，而P是表前壓，應(yīng)在流量計上游側(cè)、并緊靠流量計的管路部位測取。　　例：使用某空氣采樣儀，運行時，采樣儀上轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)為500毫升/分，測表前壓為—100mmH 20（因使用抽氣泵，所以是負壓），現(xiàn)場溫度為30℃，求此時空氣的實際流量值。　　解，根據(jù)測定的數(shù)據(jù)，有　　這里，因為P。用毫米汞柱作單位，所以毫米水柱必須化成毫米汞柱，計算時，只須將毫米水柱除以13.6即可。　　從上例結(jié)果看出，盡管現(xiàn)場狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相差不大，但對測量結(jié)果卻產(chǎn)生了22毫升/分（為標(biāo)準(zhǔn)值的4.4%）的差值。換句話路如果不修正，則流量值會產(chǎn)生4.4%的誤差！　?。ǘ┯脩舾鶕?jù)實際使用流量，如何選購合適的轉(zhuǎn)子流量計?　　這個問題恰是上述（一）的逆過程，只需把（5）式反過來即成：　　這里，Q是實際使用流量；P、T、Po、To都為已知，用〔6〕式d算出的Qn即為將要選購的轉(zhuǎn)子流量計的刻度流量值。注意，Q應(yīng)是常用流量。為保證流量計使用時有足夠精度和余量，選購的上限應(yīng)為Qn的1.5倍。　　我們想強調(diào)此條的重要性，因為，如果當(dāng)被測介質(zhì)壓力較大時，它是不可忽略的。例如，若被測介質(zhì)壓力為3kg/cm2，并假定溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度相差無幾，則P=3+1kg/cm2 （單位，P。=1），代入（6）式后將得到Qn÷2Q。就是說，若常用流量為Q，則合宜的流量計上限應(yīng)為1.5×2 Q=3Q，如此時仍按Q選購流量計，勢將滿足不了使用要求而貽誤。　　轉(zhuǎn)子流量計的密度換算還可以速過圖解法來進行。　　測量液體介質(zhì)時的刻度修正往往涉及粘度修正，而粘度修正是十分繁雜，計算較為困難。盡管如此，還有別的方法可彌補，限于篇幅，這里再不累述。

主要特點

　　壓力損失小　　性能可靠　　結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便　　價格便宜

結(jié)構(gòu)原理

　　流量計的主要測量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下移動的浮子。當(dāng)流體自下而上經(jīng)錐形玻璃管時，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，浮子處于平衡位置。因此，流經(jīng)流量計的流體流量與浮子上升高度，即與流量計的流通米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。原理與結(jié)構(gòu)　　流量計主要由一根自下而上擴大的錐形玻管和一只隨流體流量大小上下移動的浮子組成（圖3）。流體自下而上流經(jīng)錐管時，流體動能在浮子上產(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^[2]和等于浮子自身重力G時，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。　　流量計中浮子讀數(shù)位置按圖2所示:　　

技術(shù)指標(biāo)

　　普通型　　

型號	公稱通徑mm	工作壓力MPa	基本誤差限%	范圍度	測量范圍
液體	氣體
LZB-2	φ2	≤1	±4	1∶10	0.4～4	mL/min	6～60	mL/min
0.6～6	10～100
1～10	16～160
1.6～16	25～250
LZB-3	φ3	≤1	±4	1∶10	2.5～25	40～400
4～40	60～600
6～60	100～1000
10～100	160～1600
LZB-4	φ4	≤1	±4	1∶10	1～10	L/h	16～160	L/h
1.6～16	25～250
2.5～25	40～400
LZB-6	φ6	≤1	±2.5	1∶10	2.5～25	40～400
4～40	60～600
6～60	100～1000
LZB-10	φ10	≤1	±2.5	1∶10	6～60	100～1000
10～100	160～1600
16～160	250～2500
LZB-15	φ15	≤0.6	±1.5	1∶10	16～160	250～2500
25～250	400～4000
40～400	600～6000
LZB-25	φ25	≤0.6	±1.5	1∶10	0.04～0.4	m3/h	1～10	m3/h
0.06～0.6	1.6～16
0.1～1	2.5～25
LZB-40	φ40	≤0.6	±1.5	1∶10	----	4～40
0.16～1.6	6～60
0.25～2.5	----
LZB-50	φ50	≤0.6	±1.5	1∶10	0.4～4	10～100
0.6～6	16～160
1～10	----
LZB-80	φ80	≤0.4	±1.5	1∶10 1∶5	1～10	50～500
1.6～16	80～400
7～30	----
LZB-100	φ100	≤0.4	±1.5	1∶10	5～25	120～600
8～40	200～1000
12～60	----

　　注：以上規(guī)格（DN2～10）流量計均為側(cè)進側(cè)出，軟管或螺紋連接，下基座上帶針型流量調(diào)節(jié)閥。　　液體流量均為以20℃清水標(biāo)定刻度，氣體流量均以20℃、101325Pa空氣標(biāo)定刻度。　　根據(jù)用戶要求，可以做特殊流量的流量計，DN100通徑zui大流量可達120m3/h，zui大氣流量可達3500m3/h，也可進行特殊修正標(biāo)定。

防腐型

　　

型號	公稱通徑mm	工作壓力MPa	基本誤差限%	范圍度	測量范圍
液體	氣體
LZB-15F	φ15	≤0.6	±4	1∶10	0.016～0.16	m3/h	0.25～2.5	m3/h
0.025～0.25	0.4～4
0.04～0.4	0.6～6
LZB-25F	φ25	≤0.6	±2.5	1∶10	0.04～0.4	1～10
0.06～0.6	1.6～16
0.1～1	2.5～25
LZB-40F	φ40	≤0.6	±2.5	1∶10	----	----
0.16～1.6	4～40
0.25～2.5	6～60
LZB-50F	φ50	≤0.6	±2.5	1∶10	----	----
0.4～4	1～10
0.6～6	1.6～16
LZB-80F	φ80	≤0.4	±2.5	1∶10 1∶5	----	----
1～10	50～250
1.6～16	80～400
LZB-100F	φ100	≤0.4	±2.5	1∶10	----	----
5～25	120～1600
8～40	200～1000

　　注：公稱通徑≤10mm以下耐腐型需訂做一般不帶針型調(diào)節(jié)閥。　　根據(jù)客戶要求，可以高一級精度的耐腐型流量計。　　流量計與被測介質(zhì)接觸部分材料

普通型

　　

型號	基座及閥針	法蘭	止檔	浮子	導(dǎo)桿	密封填料
LZB-2 LZB-3 LZB-4 LZB-6 LZB-10	黃銅鍍鉻	-----	聚四氟乙烯 （PTFE）	瑪瑙或不銹鋼 （1Cr18Ni9Ti）	-----	耐酸堿橡膠（IV-1）
LZB-15 LZB-25 LZB-40	-----	鑄鐵內(nèi)襯 耐酸堿橡膠 （IV-1）	聚四氟乙烯 （PTFE）	不銹鋼 （1Cr18Ni9Ti）	不銹鋼 （1Cr18Ni9Ti）	耐酸堿橡膠（IV-1）
LZB-50 LZB-80 LZB-100	-----	鑄鐵內(nèi)涂 氨基烘漆	鑄鐵內(nèi)涂 氨基烘漆	不銹鋼 （1Cr18Ni9Ti）	不銹鋼 （1Cr18Ni9Ti）	耐酸堿橡膠（IV-1）

　　全不銹鋼型LZB-□□B或LZB-□□B0　　法蘭或基座及閥針、浮子及導(dǎo)桿、支承板、罩殼及螺栓等均為不銹鋼 1Cr18Ni9Ti，型號為LZB-□□B，如過流材質(zhì)選用不銹鋼0Cr18Ni12Mo2Ti（316），則需選LZB□□B0，需定做。　　耐腐型LZB-□□F或LZB-□□F/B　　DN2～10采用PTFE基座，DN15～100采用鑄鐵法蘭內(nèi)襯PTFE，型號為LZB-□□F。　　DN15～100如要采用不銹鋼（304或316）法蘭內(nèi)襯PTFE，則為全不銹鋼耐腐型。型號為LZB-□□F/B（或B0）需定做。　　注：所有通徑流量計錐形玻管材料為高硼硅質(zhì)玻璃.　　公稱通徑≤10mm以下，普通耐腐型可采用全不銹鋼材質(zhì)，如果測量強腐蝕性介質(zhì)，則基座和密封材料采用聚四氟乙烯，支承板采用不銹鋼，一般不能帶針閥，并需定做

命名方法

　　

外形結(jié)構(gòu)及尺寸

　　公稱通徑為DN2,3,4,6,10的流量計外形圖及尺寸　　公稱通徑為DN15~100的流量計外形圖及尺寸　　注：配套使用時，我公司可按用戶要求，對流量計外形及結(jié)構(gòu)尺寸進行變動，特殊設(shè)計。　　DN2~DN10可按美標(biāo)NPT螺紋定做。DN15~DN100如果需采用美標(biāo)ANSI法蘭，則只能做全不銹鋼系列。

發(fā)展

　　流量測量的發(fā)展可追溯到古代的水利工程和城市供水系統(tǒng)。古羅馬凱撒時代已采用孔板測量居民的飲用水水量。公元*0年左右古埃及用堰法測量尼羅河的流量。我國著名的都江堰水利工程應(yīng)用寶瓶口的水位觀測水量大小等等。17世紀(jì)托里拆利奠定差壓式流量計的理論基礎(chǔ)，這是流量測量的里程碑。自那以后，18、19世紀(jì)流量測量的許多類型儀表的雛形開始形成，如堰、示蹤法、皮托管、文丘里管、容積、渦輪及靶式流量計等。20世紀(jì)由于過程工業(yè)、能量計量、城市公用事業(yè)對流量測量的需求急劇增長，才促使儀表迅速發(fā)展，微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展極大地推動儀表更新?lián)Q代，新型流量計如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。至今，據(jù)稱已有上百種流量計投向市場，現(xiàn)場使用中許多棘手的難題可望獲得解決。　　我國開展近代流量測量技術(shù)的工作比較晚，早期所需的流量儀表均從國外進口。　　流量測量是研究物質(zhì)量變的科學(xué)，質(zhì)量互變規(guī)律是事物發(fā)展的基本規(guī)律，因此其測量對象已不限于傳統(tǒng)意義上的管道液體，凡需掌握量變的地方都有流量測量的問題。流量和壓力、溫度并列為三大檢測參數(shù)。對于一定的流體，只要知道這三個參數(shù)就可計算其具有的能量，在能量轉(zhuǎn)換的測量中必須檢測此三個參數(shù)。能量轉(zhuǎn)換是一切過程和科學(xué)實驗的基礎(chǔ)，因此流量和壓力、溫度儀表一樣得到zui廣泛的應(yīng)用。

應(yīng)用范圍

　　應(yīng)用及其廣泛，流量測量技術(shù)與儀表的應(yīng)用大致有以下幾個領(lǐng)域。　　一，工業(yè)過程　　流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛適用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護及人民日常生活等國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)，節(jié)約能源，改進產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。　　二，能源計量　　能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃氣、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計量是科學(xué)管理能源，實現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益的重要手段。流量儀表是能源計量儀表的重要組成部分，水、人工燃氣、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計，它們是能源管理和經(jīng)濟核算*的工具。　　三，環(huán)境保護工程　　煙氣，廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源，嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策，環(huán)境保護將是21世紀(jì)的zui大課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂疲仨毤訌姽芾?，而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。　　我國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是*污染的重要項目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。　　四，交通運輸　　有五種方式：鐵路公路、航空、水運、和管道運輸。其中管道運輸雖早已有之，但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出，管道運輸?shù)奶攸c引起人們的重視。管道運輸必須裝備流量計，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟核算的*工具。　　五，生物技術(shù)　　21世紀(jì)將迎來生命科學(xué)的世紀(jì)，以生物技術(shù)為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術(shù)中需監(jiān)測計量的物質(zhì)很多，如血液，尿液等。儀表開發(fā)的難度極大，品種繁多。　　六，科學(xué)實驗　　科學(xué)實驗需要的流量計不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計流量計100多種中很大一部分是應(yīng)科研之需用的，它們并不批量，在市面出售，許多科研機構(gòu)和大企業(yè)皆設(shè)專門小組研制的流量計。　　七，海洋氣象，江河湖泊

　　這些領(lǐng)域為敞開流道，一般需檢測流速，然后推算流量。流速計和流量計所依據(jù)的物理原理及流體力學(xué)基礎(chǔ)是共通的但是儀表原理及結(jié)構(gòu)以及使用條件有很大差別。