在水廠消毒工藝或科研測試中，為了保證小流量、低雷諾數的流量測量精度，要求儀表有較高的靈敏度。轉子流量計由于其靈敏度高、結構簡單、直觀、壓損小、測量范圍大、維修便捷，且價格低廉，常被廣泛采用。然而，在應用過程中，常常因為安裝或使用不當，產生測量結果不正確等問題^[1、2]，給裝置的穩定生產帶來很大的困難。本文就工作多年中遇到的轉子流量計安裝時的問題、使用特點及精度的提高方法進行論述。

      1 工作原理

      測量管被垂直地安放在管道上，在它里面有一個可以上下移動的浮子，流體由測量管下向上流。當流體流動時，浮子的上部和下部會產生壓力差，浮子上下移動使壓力差恒定。浮子與測量管之間的空隙因流速不同而不同，也就是說當流速增加時，浮子向上移動，空隙變大，浮子會停留在向上的力與向下的力平衡的位置上。浮子的高度與流量成正比，探測浮子的位置，即可知道工藝介質的流量。轉子流量機工作原理示意圖如圖1所示。

      2 安裝時應注意的事項

     在安裝過程中，如果安裝不當，不僅會造成對儀表的損害，而且會引起產生測量結果不正確。因此，在安裝時應注意以下幾點。

      （1）安裝前核實儀表允許工作溫度和壓力，應不低于管道內被測流體的溫度和壓力。儀表刻度范圍符合被測流體流量變化范圍。

      （2）儀表變送器必須垂直安裝，流體必須自下而上通過變送器。

      （3）儀表應安裝在沒有振動并便于維修的地方。安裝在生產管線上的變送器應加裝旁路，以便處理故障或吹洗，儀表檢修時不影響生產。旁路管道安裝方法如圖2所示，正常運行時閥1關閉，閥2、3開啟。檢修時閥1開啟，閥2、3關閉。

      （4）用于臟污流體時，應在儀表上游加裝過濾器。特別是小口徑（Φ25mm以下）的儀表對污物很敏感，必須考慮表前過濾問題。當被測流體中可能有鐵磁雜質時，在儀表前應加裝磁過濾器。

      （5）若變送器安裝地點不能滿足表前有5倍管徑長度的直管段要求，且表前又有局部阻力件造成流體擾動時，可加裝整流器。

      （6）當被測流體溫度大于70℃時，玻璃轉子流量計應加裝保護罩，以防止玻璃管遇冷炸裂。玻璃轉子流量計安裝以后，應將其上、下管道用支架固定牢靠，以防止管道重量加在轉子流量計上或產生劇烈振動。

      （7）氣遠傳儀表的氣源一定要清潔。氣源及輸出信號管道一般采用Φ6×1銅管。管道與儀表常采用鎖緊螺母和密封環方式連接，以保證連接的密封性。

      3 轉子流量計的使用特點

      （1）玻璃管轉子流量計是直讀式儀表，錐管刻度有流量刻度和百分刻度2種。采用流量刻度標尺的流量計，可根據轉子高度直接讀出流量值；對于采用百分刻度的玻璃管轉子流量計，要特別注意刻度數與流量的換算問題。百分刻度標尺又分為等分和非等分刻度2種。對等分刻度的轉子流量計，應根據錐形管上的讀數，從制造廠提供的圖表上查得相應的流量值；對于非等百分刻度的轉子流量計，將讀數乘以該轉子流量計的上限刻度值，即為實測流量。

      （2）遠傳式轉子流量計，無論是電遠傳還是氣遠傳，在正常運行時只允許調整轉換器輸出零位的高低，其他一般不作調整。

      （3）流量計投放運行時，其前后閥門應緩慢開啟，以免流體猛沖轉子，損壞儀表。裝有旁路的，應先開啟旁路閥，再投入儀表，儀表投入后再關斷旁路。

      （4）根據被測流體的臟污情況定期沖洗，以保證精度。對氣遠傳儀表，尚需定期清洗恒節流孔和過濾器。當必須對變送器拆卸清洗時，應注意不要碰彎導向桿，以免轉子產生“卡死”現象，使儀表失靈。

      （5）大口徑玻璃轉子流量計搬動時，應先將轉子頂住，避免轉子碰撞，將錐管打壞。

      （6）夾套保溫儀表夾套管中所通介質壓力不應超過儀表說明書規定值（一般低于100N/cm²并應用壓力表監視。

      （7）在測量中，若出現由于流體脈動而引起指示值不穩時，可調大陰尼器阻尼量或在阻尼器中加適當的液體（如硅油），以增加阻尼。

      （8）使用測量液體的流量計，要注意把變送器殼體內氣體排盡，以免影響測量精度。

      4  測量精度的提高

      如果采用遠傳式轉子流量計，使用中常發生指針擺動，示值不穩等問題[3]。

      4.1 儀表示值擺動原因

      儀表示值擺動一般是由于2種原因：一是被測信號本身脈動；二是計分表靈敏度太高或自身振蕩。造成前者的主要原因，如泵的啟停、流體壓力波動等，這些都會引起流量計進VI處信號脈動。流量負荷變化也會使流量計出口處信號脈動。至于儀表本身的靈敏度，必須結合被測信號的特點，根據其脈動量大小調整儀表的阻尼量。另外，被測介質為雙相（液、氣共存）或液體中有空氣，也是造成脈動的原因。

      4.2 解決轉子流量計示值擺動的措施

      （1）正確的安裝和使用

      儀表的擺動和振動往往是由于儀表前后壓力差變化引起的，因此流量表安裝處應加旁路。在儀表啟動時，先由旁路運行，待儀表前后均充滿流體時再投入儀表，解列旁路，以避免儀表受沖擊。

      （2）降低轉子流量計算值擺動措施

      被測流體本身產生脈動，應從系統上加以補償，可從以下幾方面著手：

      ① 若儀表前裝有泵、調節閥等，由此引起信號脈動時，可采用表前加緩沖罐等方法。
      ② 若儀表后負荷變化較大，引起儀表背壓不穩而造成指示值擺動，可采用氣體補償裝置。氣體補償裝置的壓縮氣膽中，充以與被測流體壓力相匹配的氮氣（因氮氣性能穩定，不會在泄漏時與被測流體化合著火，所以一般氣膽中均充氮氣），當一定壓力的被測液體進入該裝置時，與氮氣壓力相平衡。一旦被測流體因流量增加，引起壓力瞬間下降時，這時氮氣膽內氮氣的壓力大于被測流體的壓力，使氮氣膽膨脹。這樣，迫使被測流體從補償罐內以較快速度流到生產管道中，從而保證了管路中壓力的穩定，也即保證了儀表背壓穩定，使儀表不受負荷的變化而擺動。氮氣壓力一般為管道正常工作壓力的0.8~0.9倍。生產管路上安裝氣體補償裝置一般需兩臺并用。
      ③ 調整阻尼，使儀表具有合適的靈敏度。

      轉子流量計設有機械阻尼裝置（阻尼器）。一般采用空氣阻尼器，利用空氣對活塞的阻尼來消除儀表運行中的擺動。若發現儀表阻尼力不夠時，則改變阻尼器的阻尼系數。調節阻尼系數的方法，是調節阻尼系數調節閥，增加或減小活塞上下之間連接的毛細管阻力。阻力增減，阻尼系數也增減。另外可以將空氣阻尼器改為液體阻尼器。阻尼液粘度越大，對系統的阻尼也越大。選擇阻尼液時，不僅應考慮粘度合適，而且要選用溫度系數較小的阻尼液，如硅油及航空油等，以防止環境溫度變化引起阻尼系數變化。

      [參考文獻]

      [1] 吳鵬鳴．環境空氣監測質量保證手冊[M]．北京：中國環境科學出版社。1989．
      [2] 國家《空氣和廢氣監測分析方法》編寫組．空氣和廢氣監測分析方法[M]．北京：中國環境科學出版社。1990．
      [3] 徐英華．轉子流量計不確定度的評定[J]．現代計量測試。2001．（6）：25～27．
      [4] 田秀蓮．轉子流量計測量誤差的檢驗和修正[J]．河南大學學報（自然科學版），1996，26（4）：49-53．