转子流量计的原理及计算【最新版】
转子流量计的原理
转子流量计的原理转子流量计是一种常用的流量测量仪表，它通过测量流体通过管道时旋转的转子来实现流量的测量。
转子流量计具有结构简单、精度高、可靠性好等优点，被广泛应用于石油、化工、冶金、水利等领域。
下面将介绍转子流量计的原理及其工作过程。
1. 原理介绍。
转子流量计的原理是利用流体对转子的作用力来实现流量的测量。
当流体通过管道时，会带动装在管道内部的转子旋转，转子的旋转速度与流体的流速成正比。
通过测量转子的旋转速度，就可以得到流体的流量。
转子流量计的转子通常采用叶轮或者涡轮结构，当流体通过叶轮或者涡轮时，会产生一个力矩，使得叶轮或者涡轮旋转。
转子的旋转速度与流体的流速成正比，因此可以通过测量转子的旋转速度来计算流体的流量。
2. 工作过程。
转子流量计的工作过程可以分为以下几个步骤：（1）流体进入管道，当流体进入管道时，会带动管道内部的转子开始旋转。
（2）转子旋转，流体对转子产生作用力，使得转子开始旋转。
转子的旋转速度与流体的流速成正比。
（3）测量转子的旋转速度，通过传感器等装置，可以实时测量转子的旋转速度。
（4）计算流量，根据转子的旋转速度，可以通过相应的算法来计算流体的流量。
3. 应用领域。
转子流量计具有结构简单、精度高、可靠性好等优点，被广泛应用于石油、化工、冶金、水利等领域。
在石油行业，转子流量计常用于原油、天然气等流体的流量测量；在化工行业，转子流量计常用于酸碱溶液、气体等流体的流量测量；在水利行业，转子流量计常用于水的流量测量等。
总结：转子流量计通过测量流体对转子的作用力来实现流量的测量，具有结构简单、精度高、可靠性好等优点，被广泛应用于石油、化工、冶金、水利等领域。
通过了解转子流量计的原理及其工作过程，可以更好地理解其在实际应用中的作用，为工程技术人员提供参考和借鉴。
转子流量计工作原理
转子流量计工作原理
转子流量计是一种常用的流量测量仪表，它通过测量流体通过管道时旋转的转子来实现流量的测量。
转子流量计的工作原理主要包括转子旋转、信号检测和流量计算三个方面。
首先，转子流量计的工作原理是基于转子的旋转。
当流体通过管道时，流体的作用力将转子带动旋转。
转子的旋转速度与流体的流速成正比，因此可以通过测量转子的旋转速度来间接测量流体的流速。
转子的旋转速度可以通过不同的传感器来检测，常见的传感器包括磁性传感器和光电传感器。
磁性传感器通过检测转子上的磁铁，而光电传感器则通过检测转子上的反光片来实现对转子旋转的监测。
其次，转子流量计的工作原理还包括信号检测。
传感器检测到转子的旋转速度后，会将这一信号传输给信号处理器或者显示仪表。
信号处理器会对传感器采集到的信号进行放大、滤波和线性化处理，然后将处理后的信号送入流量计算器进行流量计算。
而显示仪表则会将处理后的信号显示为流量值，方便用户进行实时监测。
最后，转子流量计的工作原理还涉及流量的计算。
流量计算器接收到信号处理器传来的信号后，会根据预先设定的参数进行流量的计算。
通常情况下，流量计算器会根据转子的旋转速度、管道的截面积等参数来计算流体的流量。
计算完成后，流量计算器会将流量值输出到显示仪表上，供用户进行观测和记录。
总的来说，转子流量计的工作原理是基于转子的旋转来实现流量的测量。
通过传感器的信号检测和流量计算器的计算，转子流量计可以准确地测量流体的流量，为工业生产和科研实验提供了重要的数据支持。
转子流量计工作原理简单描述
转子流量计工作原理简单描述1. 引言大家好，今天我们来聊聊一种在工业界非常重要的小家伙——转子流量计。
听起来是不是很高大上？其实，它的工作原理并没有那么复杂，咱们用轻松幽默的方式来捋一捋，让你明明白白地知道它是干啥的。
2. 什么是转子流量计？2.1 简单定义转子流量计，这名字一听就有点专业对吧？其实，它的主要功能就是测量液体或气体的流量，简单说，就是看有多少东西在流动。
就像我们喝水，水从水龙头流出来，你能感觉到流速快慢，这个小工具就是专门来量这种流速的。
2.2 工作原理那么，它是怎么工作的呢？转子流量计的核心部分就是一个小转子，没错，就是个像小风车一样的东西。
液体或气体通过流量计时，它推动这个转子转动。
转子转得越快，说明流量越大；转得慢，那就是流量小。
简单吧？就像开车一样，油门踩得越深，车速自然就快了。
3. 细节揭秘3.1 转子的设计转子一般是安装在一个锥形的管子里，这个设计可是经过深思熟虑的。
因为锥形管道的内径是变化的，流量大的时候，转子就会被“逼”得往上顶，流量小的时候，它就会“乖乖”往下沉。
这样一来，流量计就能通过转子的高度来计算流量，简直是聪明得让人想拍手叫好！3.2 测量原理再来聊聊这个测量原理。
转子流量计可以通过浮力和重力的平衡来工作。
就像小孩子在水里玩耍，一下子浮起来，一下子又沉下去。
流量越大，浮力越强，转子就越高；流量小了，浮力减弱，转子自然就下去了。
听起来是不是有点童趣？4. 应用场景4.1 工业用途转子流量计在工业界可谓是“出师未捷身先死”，用得非常广泛。
化工、石油、电力等行业都有它的身影。
想象一下，工厂里各种液体和气体在管道中流动，没有流量计，那可真是一团糟啊！就像大厨做菜，没有盐和调料，那味道绝对不行。
4.2 生活中的应用其实，转子流量计在我们的日常生活中也有用武之地，比如家庭用水的监测。
你可别小看这个小玩意儿，它能帮助我们节约用水，减少浪费。
听起来是不是有点环保意识？哈哈，做个环保人士也挺不错的嘛！5. 总结说了这么多，转子流量计虽然小，但作用可大着呢！它通过简单的转子设计和原理，帮助我们监测流量，避免了许多麻烦。
转子流量计工作原理
转子流量计又称浮子流量计，是变面积式流量计的一种，它是由一个锥形管和一个置于锥形管内可以上下自由移动的转子(也称浮子)构成。
转子流量计本体可以用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接，垂直安装在测量管道上。
当流体自下而上流入锥管时，被转子截流，这样在转子上、下游之间产生压力差，转子在压力差的作用下上升，这时作用在转子上的力有三个：流体对转子的动压力（向上）、转子在流体中的浮力（向上）和转子自身的重力（向下）。
流量计垂直安装时，转子重心与锥管管轴会相重合，作用在转子上的三个力都平行于管轴。
当这三个力达到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。
此时，重力=动压力+浮力。
对于给定的转子流量计，转子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。
因此当来流流速变大或变小时，转子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积也发生变化，直到流速变成平衡时对应的速度，转子就在新的位置上稳定。
对于一台给定的转子流量计，转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。
这就是转子流童计的计量原理。
转子稳定时公式：()t f V g P A ρρ-=∆⋅ （1-1）其中：t ρ为转子的密度；f ρ为流体的密度；V 为转子的体积；P ∆为转子前后的压差（P ∆是一常数）；A 为转子的最大截面积。
图1 转子流量计测量原理其具体工作过程为：流量增加→浮子节流作用产生的压差力也增加→浮子上升→浮子与锥形管壁间的环形流通面积增大→流过此环隙的流速降低→压差力随之下降，直到其恢复为原来的压差数值为止→转子就平衡在比原来高的位置上了。
因此，浮子的停浮高度与流量大小成对应关系。
已知稳定时公式（1-1），再由流量方程式v q A αε=（1-2） 得流量公式v q A αε= （1-3） 其中：0A —环隙面积，对应于转子高度h ；α—流量系数；近似有：0A ch =；系数c 与转子和锥管的几何形状及尺寸有关。
转子流量计工作原理
转子流量计工作原理
转子流量计是一种用于测量流体体积流量的仪器。
它的工作原理是利用流体通过转子的动力，以及转子的旋转来实现流量测量。
下面将详细介绍其工作原理。
1. 结构组成：转子流量计通常由转子、外壳、流体进出口和传感器组成。
转子位于外壳内部，可以自由旋转。
2. 流体进出口：流体进入流量计的进口，在转子旋转的推动下，沿着旋转方向流经转子。
转子的旋转使流体从转子的开口间隙中流过，并最终流出流量计的出口。
3. 转子旋转：当流体通过转子时，流体的动力作用在转子上，产生一个转矩，使转子开始旋转。
转子的旋转速度与流体流量成正比关系，即流量越大，转子旋转速度越快。
4. 传感器测量：在转子流量计中，安装了一个磁敏感传感器。
该传感器可以测量转子旋转的速度，并将其转化为相应的电信号。
因此，测得的转速与流体的体积流量成正比。
5. 流量计算：利用转子的几何特性以及测得的转速，可以通过计算得到流体的体积流量。
转子流量计通常会根据转速信号进行线性化和温度补偿。
总结起来，转子流量计通过流体对转子的推动和旋转来实现流量测量。
流体的体积流量与转子的旋转速度成正比，并利用传
感器将转速转化为电信号进一步计算。
转子流量计广泛应用于工业和相关领域的流体流量测量。
转子流量计工作原理
转子流量计工作原理转子流量计又称浮子流量计，是变面积式流量计的一种，它是由一个锥形管和一个置于锥形管内可以上下自由移动的转子(也称浮子)构成。
转子流量计本体可以用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接，垂直安装在测量管道上。
当流体自下而上流入锥管时，被转子截流，这样在转子上、下游之间产生压力差，转子在压力差的作用下上升，这时作用在转子上的力有三个：流体对转子的动压力（向上）、转子在流体中的浮力（向上）和转子自身的重力（向下）。
流量计垂直安装时，转子重心与锥管管轴会相重合，作用在转子上的三个力都平行于管轴。
当这三个力达到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。
此时，重力=动压力+浮力。
对于给定的转子流量计，转子大小和形状己经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。
因此当来流流速变大或变小时，转子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积也发生变化，直到流速变成平衡时对应的速度，转子就在新的位置上稳定。
对于一台给定的转子流量计，转子在锥管中的位置与流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。
这就是转子流童计的计量原理。
转子稳定时公式：()t f V g P A ρρ-=∆⋅ （1-1）其中：t ρ为转子的密度；f ρ为流体的密度；V 为转子的体积；P ∆为转子前后的压差（P ∆是一常数）；A 为转子的最大截面积。
图1 转子流量计测量原理其具体工作过程为：流量增加→浮子节流作用产生的压差力也增加→浮子上升→浮子与锥形管壁间的环形流通面积增大→流过此环隙的流速降低→压差力随之下降，直到其恢复为原来的压差数值为止→转子就平衡在比原来高的位置上了。
因此，浮子的停浮高度与流量大小成对应关系。
已知稳定时公式（1-1），再由流量方程式2v p q A αερ∆= （1-2） 得流量公式02()t f v f V g q A A ρραερ-= （1-3） 其中：0A —环隙面积，对应于转子高度h ；α—流量系数；近似有：0A ch =；系数c 与转子和锥管的几何形状及尺寸有关。
转子流量计量程
转子流量计量程一、什么是转子流量计量程转子流量计是一种用于测量流体流速的仪表，通过测量通过管道的流体对转子的推动力来确定流量大小。
转子流量计量程指的是仪表所能测量的最大流量范围。
二、转子流量计的工作原理转子流量计工作原理如下： 1. 流体通过管道流动时，会对转子产生推动力，推动转子旋转。
2. 转子旋转的角速度与流体流速成正比。
3. 通过测量转子旋转的速度，可以确定流体的流速，进而计算出流量。
三、转子流量计量程的重要性转子流量计的量程决定了它能够测量的最大流量范围。
一个合适的量程可以确保仪表在正常工作条件下准确测量流量，提供可靠的数据。
过小的量程可能导致流量超出仪表的测量范围，无法正常工作；过大的量程则可能使仪表的测量精度降低，无法满足实际需求。
四、确定转子流量计量程的方法确定转子流量计量程的方法如下： 1. 确定流体的最大流量：根据实际需求和流体介质的特性，确定流体的最大流量。
2. 考虑额外因素：除了最大流量外，还需要考虑流体的温度、压力、粘度等因素对仪表性能的影响。
3. 选择合适的量程：根据流体的最大流量和额外因素，选择一个合适的量程。
五、转子流量计量程选择的注意事项在选择转子流量计量程时，需要注意以下几点： 1. 考虑流量的波动性：如果流量存在较大的波动性，建议选择稍大于最大流量的量程，以保证仪表的稳定性和测量精度。
2. 考虑系统的最大压力和温度：转子流量计在工作时需要承受一定的压力和温度，应根据系统的最大压力和温度选择合适的量程。
3. 考虑粘度变化：某些情况下，流体的粘度会发生变化，需要选择适合流体粘度变化的量程。
六、转子流量计量程的影响因素转子流量计量程受以下因素的影响： 1. 测量精度：过小的量程可能导致测量精度降低。
2. 流体压力和温度：高压、高温条件下，量程需要相应增大。
3. 流体粘度：高粘度流体需要选择适当的量程，以保证测量精度。
4. 系统需求：根据系统需求选择合适的量程。
转子(浮子)流量计工作原理
下面为转子流量计工作原理的动画演示 转子流量计工作原理动画演示
qv = A0 2∆p
（1-2）
得流量公式
qv = A0 2V ( t − f ) g
f A
（1-3）
其中： A0 —环隙面积，对应于转子高度 h ； —流量系数；近似有： A0 = ch ；系 数 c 与转子和锥管的几何形状及尺寸有关。 流量方程式可写成：
qv = ch 2V ( t − f ) g
V ( t − f ) g = ∆P ⋅ A
（1-1）
其中： t 为转子的密度； f 为流体的密度；V 为转子的体积；∆P 为转子前 后的压差（ ∆P 是一常数） ； A 为转子的最大截面积。
图 1 转子流量计测量原理
其具体工作过程为： 流量增加→浮子节流作用产生的压差力也增加→浮子上 升→浮子与锥形管壁间的环形流通面积增大→流过此环隙的流速降低→压差力 随之下降， 直到其恢复为原来的压差数值为止→转子就平衡在比原来高的位置上 了。因此，浮子的停浮高度与流量大小成对应关系。 已知稳定时公式（− f ) g
f A
（1-4）
令 = c （仪表常数） 。由公式（1-4）可知，浮子的停浮高度 h 与流量 qv 成对 应关系。 图 2 为玻璃转子流量计的外观简图。图 3 为金属转子流量计的外观简图。
图 2 玻璃转子流量计外观图
图3
金属转子流量计外观图
转子流量计工作原理
转子流量计又称浮子流量计， 是变面积式流量计的一种， 它是由一个锥形管 和一个置于锥形管内可以上下自由移动的转子(也称浮子)构成。 转子流量计本体 可以用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接，垂直安装在测量管道上。当流体 自下而上流入锥管时，被转子截流，这样在转子上、下游之间产生压力差，转子 在压力差的作用下上升， 这时作用在转子上的力有三个： 流体对转子的动压力 （向 上）、转子在流体中的浮力（向上）和转子自身的重力（向下）。 流量计垂直安装时， 转子重心与锥管管轴会相重合， 作用在转子上的三个力 都平行于管轴。当这三个力达到平衡时，转子就平稳地浮在锥管内某一位置上。 此时，重力=动压力+浮力。对于给定的转子流量计，转子大小和形状己经确定， 因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知的常量， 唯有流体对浮子的动压力是 随来流流速的大小而变化的。 因此当来流流速变大或变小时， 转子将作向上或向 下的移动， 相应位置的流动截面积也发生变化， 直到流速变成平衡时对应的速度， 转子就在新的位置上稳定。 对于一台给定的转子流量计， 转子在锥管中的位置与 流体流经锥管的流量的大小成一一对应关系。这就是转子流童计的计量原理。 转子稳定时公式：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
转子流量计的原理及计算
1概述
转子流量计(Rotometer)，又称浮子流量计(FloatTypeFlowmeter)，在工业中得到广泛的应用。
它可测量液体、气体和蒸气的流量，宜测中小管径(DN4~250)的流量。
压力损失小且恒定，测量范围比较宽，量程比1:10，工作可靠且刻度线性，使用维修方便，对仪表前后直管段长度要求不高。
其测量精确度为±2%左右，受被测液体的密度、粘度、纯净度以及温度、压力的影响，也受安装垂直度的影响。
玻璃管浮子流量计结构简单，成本低，易制成防腐蚀性仪表，但其强度低。
金属管浮子流量计可输出标准信号，耐高压，能实现流量的指示、积算、记录、控制和报警等多种功能。
1.1 原理及结构
1.1.1 冲量定理及应用
设一物体的质量为m，作用其上的力为F，实际上流体的速度v，物体变化路程为L。
那么根据冲量定理可推出
(1)
1.1.2 测量原理及结构
如果将阻挡体置于直立且具有锥度(上大下小)的管道中，就形成转子式的流量计，它的工作原理如图1所示。
当流量增加时，转子接受流体自下而上的冲力将增加，因而被冲向上方，一到达上面，由于流通截面增加，流速减小，冲力也随之减小。
当冲力和差压对转子截面构成的作用力以及粘滞摩擦力等的合力与转子本身在流体中重量相等时，转子即处于一平衡状态，不再上升或下降，这个位置就表示新的流量值。
1.2 计算公式
设转子的显示重量为Wf(N)，流体对转子的作用力为F(N)，锥形管与转子间环形截面为Sa(m2)，转子处最大截面积为Sf(m2)，转子体积Vf(m3)，转子密度为ρf(Kg/m3)，转子长度为L(m)，流体介质的密
度为ρ(Kg/m3)，重力加速度为g(m/s2)，则
因为m=ρVf =ρSfL代入(1)式中，整理后得
考虑到实际情况的因素，加一校正系数k变为:
(2)式中:qm--为质量流量;qv--为体积流量;ψ--为流量系数。
ψ与转子形状和雷诺数有关，Sa与转子高度有关。
锥管形转子流量计转子的几何形状和选用的材料及被测流体一定时，式(2)等式右边平方根内的值为一常数。
当雷诺数大于一定的界限值时，ψ为一常数，这样qm正比于Sa。
1.3 不同测量介质的换算方法
在实际使用转子流量计过程中，由于被测物体的物性(密度、粘度等)和状态(温度、压力等)与实验流体的物性和状态不同，所以必须
对测量仪表进行刻度换算和粘度修正，以保证精确度。
1.3.1 液体流量测量的刻度换算
通常测量液体的转子流量计的刻度，都是用水在20℃，1个大气压下标定的。
按照下式进行刻度换算:
(3)式中:Q1--标定时水的体积流量;Q2--使用时被测液体的体积流量;ρf--转子的材质密度;ρ1--标定时的水密度;ρ2-使用时的被测液体密度;a1--水的流量系数;a2--被测粘性液体的流量系数。
当被测液体的密度和水的密度不同但是两者粘度系数相差甚微，即可忽略粘度变化对流量系数造成的影响，a2/a1可以当作1来计算。
1.3.2 气体流量测量的刻度换算
测量气体的浮子流量计通常都是在低压、恒温20℃状态下用压缩空气进行标定的，然后在换算到标准绝对压力为101325Pa、温度为20℃时的流量值对仪表刻度。
当仪表用来测量某一工作状态下，任意一种气体的体积流量时，需将仪表所示刻度值换算为工作状态的实际流量值。
于气体，可以按照下面公式换算:
(4)式中:Qn--标定空气在pn，Tn状态下的体积流量，即仪表刻度流量值;Q--被测气体由P，T状态下的体积流量，即仪表刻度流量值;pn=101325Pa，Tn=293.15k(标准状态下的绝对压力和温度);p，T--被测气体在工作状态下的绝对压力和热力学温度;
pnZn--分别为标定空气在pn，Tn状态下的密度和压缩系数;ρ，Z--分别为标定空气p，T在状态下的密度和压缩系数。
当被测气体的湿度较大时，应考虑水分含量的影响，气体密度ρ按下式计算:
式中:ρg--为测量条件下干燥气体密度;Φ--为测量条件下相对湿度;ρsmax--为测量条件下饱和水汽的密度。
1.4 金属管转子流量计
金属管转子流量计与玻璃转子流量计具有相同的测量原理，不同的是其锥管由金属制成，这样不仅耐高温、高压，而且能选择适当的材质以适合各种腐蚀性介质的流量。
流量计采用可变面积式测量原理，应用现代高技术手段及先进的元件和器件。
流量计主要由三大基本部分组成:测量管;锥形浮子或靶式浮子;指示器。
浮子的位移量与流量的大小成比例，通过磁耦合系统，以不同接触方式，将浮子位移量
传给指示器指示出流量的大小。
也可配装不同的转换器，将流量值转换成标准的电远传信号，从而实现远距离显示、记录、积算和控制功能。
金属管转子流量计在指示器的设计上可以为各种应用场合提供可靠适用的功能组合，如现场指针显示、LCD显示瞬时和累计流量等。
在指示器供电选择方面有电池供电、24VDC供电、220VAC供电，方式根据现场情况选择。
1.5 选型计算
在选型过程中，可以根据前面介绍的计算公式和相关设计样本来确定转子流量计的型号。
本文以科达KF10系列转子流量计为例，介绍如何根据计算公式来确定转子流量计的型号。
已知测量介质为液体，最大流量为:Qmax=30m3/h，常用流量最小值Qmin=10m3/h，粘度μy=3.1×10-5pags，密度ρy=810kg/m3，常用压力py=0.49MPa，常用温度ty=150℃。
根据条件选出合适的浮子流量计的口径及浮子号。
选择11Cr18Ni9Ti材质的浮子，其密度为780kg/m3。
水在工作状态时的密度为954kg/m3，则根据公式(3)可以得到
代入最大流量Qmax=70m3/h和常用流量最小值Qmin=20m3/h 可以求得水的流量范围Qsmax=66.6m2/h，Qsmin=22.2m2/h。
通过查询KF10的转子流量计规格表，可以得知选择口径DN100，浮子号K10.2，材质1Cr18Ni9Ti。