可变面积流量计主要由两个部件组成:*个是从下向上逐渐扩大的锥形管,另*个是置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的浮子。当被测流体从锥形管下端流入时,流体的流动冲击着转子,并对它产生*个作用力。当流量足够大时,该作用力将转子托起并使之升高。同时,被测流体流经转子与锥形管壁间的环形断面,从上端流出。当流体对转子的作用力正好等于转子在流体中的重量时,转子受力处于平衡状态而停留在某*高度。转子在锥形管中的位置高度与所通过的流量有着相互对应的关系,因此,观测转子在锥形管中的位置高度,就可以求得相应的流量值。
可变面积流量计具有诸多优点。其输出呈线性,量程比接近 10:1,能够在较宽的流量范围内进行测量。此外,它的结构简单结实,压降较小且基本不变,这使得它在实际应用中具有较高的稳定性和可靠性。不过,它也存在*些缺点,如必须垂直安装,读数通常靠目测,精度中等,透明的管子受温度和压力限制等。
可变面积流量计的应用范围十分广泛。在气体流量测量方面表现出色,小口径的空气计量常使用玻璃制成的可变面积流量计,管外标有刻度,读数方便。在实验室中,它也经常被用作流量指示仪。同时,在化工、医药、水处理等行业,可变面积流量计也可用于测量各种介质的流量。例如,在化工行业中,可用于测量腐蚀性介质的流量;在医药行业中,可用于测量制药流体的流量,确保生产过程的精确控制。

根据结构和工作原理的不同,可变面积流量计可分为重力操作型和弹簧操作型。重力操作型依靠重力和流体流动的向上力来定位浮子,这是*常见的类型。而弹簧操作型则配有弹簧机制来平衡流体的向上力,这种类型可以安装在任何方向,适用于无法垂直安装的情况。
在选型方面,需要考虑浮子的材料和形状。浮子的材料应根据被测流体的性质来选择,常见的有 316 不锈钢,对于*些特殊应用场合,还可以使用哈氏合金、铝和 PVC 等。在小口径流量计中,浮子通常是*个简单的小球,而在大口径流量计中,为了提高稳定性,通常采用*些特殊结构的浮子。
可变面积流量计以其简单的结构、良好的性能和广泛的适用性,在流量测量*域发挥着重要作用。随着技术的不断发展,可变面积流量计也在不断改进和完善,以满足不同行业和应用场景的需求。