如何选择和修正玻璃转子流量计的刻度？

1.玻璃转子流量计的品种及选用

图2-25所示为玻璃转子流量计。根据它的用途和适应范围可分为普通型、带筋维管型、微小流量及小外形型、耐腐型、实验室型、保温型、报警型和耐高压型8个系列。按照国家制订的仪表系列型谱，不论哪个系列，最多包括从1~100mm共12个口径数，可测量的流量范围是：液体（水）为0.1mL/min~40m³/h，气体（空气）为1mL/min~1000m³/h。用于环保仪器配套的玻璃转子流量计一般口径不超过10mm，测量的流量属小流量范围。

玻璃转子流量计的选用可从以下几个方面考虑。

1）测量的对象，即测量介质种类、压力大小、化学性质。如液体介质、气体介质，对具腐蚀性的介质则应选择耐腐流量计。

2）流量计本身性能。上述条件确定后一般讲，若价格没有大的变化，可优先选用针阀置于流量计上部的；有较大流通孔的，是直接流量刻度的；结构简单的；外部尺寸较小的等。如是小流量范围，则可选用球浮子式，因为它测量时稳定、不易积尘、精度较高、互换性好。

图2-25 玻璃转子流量计

3）根据价格选用。一般讲，精度高的价格高。要根据测量目的选用仪表精度等级，如只需控制测量介质通过量，经试运行调整，以后需始终稳定这个通过量，那么精度就是次要的。

2.玻璃转子流量计的刻度修正

玻璃转子流量计的刻度，是生产厂在该厂条件下用近于理想流体的水和干燥空气作介质标定得到的。但在流量计的使用现场，有两种情形不能直接使用它的刻度值：一是测量介质不是水和空气；二是测量介质虽为水和空气，但其状态（温度和压力）与刻度状态有别。这样，在使用流量计时，为获得正确的测量结果，就出现了需要把刻度值进行修正的问题。因而，解决好玻璃转子流量计的刻度修正，是用好这种仪表的关键。

这里以气体介质测量时的密度修正进行讨论，由于气体介质的轴度很小，故而讨论时略去轴度影响。实践证明，这不影响修正后的精度。

下面是转子流量计流量一般表达式

式中，a为流量系数，无量纲；ΔA为由锥管内壁与浮子读数边间构成的环隙面积，随浮子高度而变（m²）；V_f为浮子体积（m³）；A_f为浮子最大截面积（m²）；ρ_f为浮子密度（kg/m³）；ρ为被测介质密度（kg/m³）；g为重力加速度（9.81m/s²——海平面）。

式（2-8）是不考虑介质轴度影响的计算式。从式（2-8）可明显得出：当一台流量计浮子位置高度确定后，被测介质密度ρ是唯一的变数，如果被测介质密度不同，则介质通过流量计的流量也不同。因此，刻度修正实际上也就是流量修正。

如果两种不同密度ρ₁、ρ₂的介质分别通过同台转子流量计时，若浮子平衡在同一位置上，由式（2-8）得转子流量计密度换算的基本公式为

对气体而言，因为ρ_f＞＞ρ₁、ρ₂，所以式（2-9）可简化为

利用理想气体定律，式（2-10）可转化为(www.xing528.com)

式中，ρ₁、T₁和ρ₂、T₂是同一介质的两种状态，分别用压力和温度两个参数表示。可见，对同种气体介质而言，其密度换算完全可以转化为不同状态下的温度、压力换算。这样，对于测量同种气体介质流量的刻度修正，最终变成了温度、压力的状态修正（实质上是密度修正），显而易见，这是一般使用人员极易实现的修正方法。

3.在使用现场从流量计刻度读数如何求取实际流量值

现场使用流量计的目的只有一个：即检测被测介质的实际流量。但是，不少用户忽略了现场状态与流量计刻度状态（即标准状态）的不同，直接以流量计刻度读数作为被测介质的实际流量值，十分明显，这个实际流量是不真实的，它会给流量计的测量带来误差，从而给配套仪器最后的检测结果造成谬误。

在现场，从流量计刻度读数求取实际流量值，实质上是将流量计标准状态下的流量值换算成现场工况下的流量值。假设现场工况有关参数代号分别为实际流量Q，介质压力p和温度T；转子流量计刻度的有关参数代号分别为流量Q，标准状态的压力p_o和温度T_o，根据式（2-11）有

利用式（2-12），可以很方便地在现场由流量计读数求得被测介质的实际流量值。需要特别指出，用式（2-12）计算时，p、p_o、T、T_o都应代入绝对值，而p是表前压，应在流量计上游侧、并紧靠流量计的管路部位测取。

【实例2-1】使用某空气采样仪，运行时，采样仪上转子流量计读数为500mL/min，测表前压为-100mmH₂O（因使用抽气泵，所以是负压，1mmH₂O＝9.80665Pa），现场温度为30℃，求此时空气的实际流量值。

解：根据测定的数据，有

于是

这里，因为p。用毫米汞柱作单位（1mmHg＝133.322Pa），所以毫米水柱必须化成毫米汞柱，计算时，只需将毫米水柱除以13.6即可。

从上例结果看出，尽管现场状态与标准状态相差不大，但对测量结果却产生了22mL/min（为标准值的4.4％）的差值。换句话说，如果不修正，则流量值会产生4.4％的误差！

4.用户根据实际使用流量，如何选购合适的转子流量计

这个问题恰是上述问题的逆过程，只需把式（2-12）反过来即可：

这里，Q是实际使用流量；p、T、p_o、T_o都为已知，用式（2-13）导算出的Q_N即为将要选购的转子流量计的刻度流量值。注意，Q应是常用流量。为保证流量计使用时有足够精度和余量，选购玻璃转子流量计的上限应为Q_N的1.5倍。

这里需要强调此条的重要性，如果当被测介质压力较大时，它是绝对不可忽略的。例如，若被测介质压力为3kg/cm²，并假定温度与标准温度相差无几，则p＝（3＋1）kg/cm²（绝对单位，p_o＝1kg/cm²），代入式（2-13）后将得到Q_N＝2Q。就是说，若常用流量为Q，则流量计上限应为1.5×2Q＝3Q，如此时仍按Q选购流量计，势必将满足不了使用要求而贻误生产。