轉子流量計主要由一根由下向上擴大的錐形管和隨流體流量變化沿椎管上下移動的轉子組成。流體自下而上流過轉子時,在轉子上作用有差壓、流體動壓及粘性摩擦力等,它與轉子向下的重力相平衡。流量不同時,力平衡并未改變,故轉子上/下兩端面的差壓為常數,所變化的只是不同的平衡高度形成的環隙面積,環隙處的流速基本不變。即轉子流量計具有恒流速、恒差壓的特點。流量增大,轉子升高,環隙面積增加,因此轉子流量計也被稱為可變面積流量計。
用于微小流量的轉子流量計通常工作在低雷諾數工況下,不管是化學藥劑品種變化還是溫度變化,都可能導致測量流體的粘度發生變化,進而引起轉子流量計流量系數的變化,降低測量的準確性。根據相關理論計算和試驗驗證,選用對粘度不敏感的特定形狀和較大密度的轉子,可有效低降介質粘度變化對測量精度的影響,將由粘度變化引起的誤差控制在2.9%以內。選用相對密度較大材料做轉子(如不銹鋼轉子),同時可以減小介質密度隨溫度變化對測量精度的影響。
綜上所述,轉子流量計用于做化學藥劑的微小流量計量具有易受介質粘度/密度影響,測量精度低的缺點,但由于金屬轉子流量計具有結構簡單、可耐較高壓力、無需外加電源便可直讀示數等優點,因而仍然在一定范圍得到應用。在類似工況的流量計選型設計過程中應注意以下幾點事項:
(1)小口徑的轉子流量計測量范圍(以水為標定介質)可達到0.3~3L/h,測量精度2.5%~5%FS,屬于中低精度儀表,可用于流量監視,不宜用作需精密控制流程或核算計量。應用轉子流量計作為微小流量化學藥劑的計量,應仔細核相應廠家產品的測量能力和適用性。
(2)因為化學藥劑系統管線尺寸較小,容易受到環境溫度的影響導致介質粘度變化,應明確要求選擇對粘度變化不敏感的特定形狀的轉子,并且盡量選擇較大密度材質的作為轉子材料。