浮子流量計是以浮子在垂直錐形管中随著(zhe)流量變化(huà)而升降，改變它們之間的(de)流通(tōng)面積來(lái)進行測量的(de)體積流量儀表，又稱轉子流量計。20 世紀初本類儀表在德國取名爲羅托計 ( Rotameter ) ，即盛行于歐洲，然而在美(měi)國、日本常稱作變面積流量計（ Variable Arer Flowmeter ）或面積流量計；但實際上隻是變面積流量計的(de)一個(gè)品種，隻是由于浮子流量在變面積流量計中占了(le)絕大(dà)多(duō)數，習(xí)慣上就以變面積流量計稱之。

    浮子流量計原理(lǐ)設想發韌于 19 世紀 60 年代， 20 世紀初出現商品。 20 世紀 30 年代後期碳芯軸法工藝爲大(dà)量生産玻璃錐形管創造條件，奠定了(le)浮子流量計工業應用(yòng)的(de)基礎。 40 一 50 年代歐洲美(měi)國相繼進行開發和(hé)性能研究，特别是美(měi)國 Fischer 和(hé) Porier 公司在提高(gāo)性能和(hé)擴展品種方面作出了(le)貢獻，例如減少液體粘度影(yǐng)響和(hé)有輸出信号等，使應用(yòng)領域得(de)到很大(dà)擴展。我國于 50 年代後期首先由沈陽玻璃儀器廠提供玻璃管浮子流量計， 60 年代中期上海光(guāng)華儀表廠首家提供帶輸出信号金屬錐形管浮子流量計。 1985 一 1987 年間日本、西歐、美(měi)國浮子流量計銷售金額占流量儀表的(de) 11 ％一 17 % ，我國 1990 年約占 14 ％。從應用(yòng)台數所占比例來(lái)看， 1985 年英國抽樣調查 72 家企業 17000 台流量儀表中浮子流量計占 19 .2 ％。我國浮子流量計産量 1996 年估計在 15 萬一 17 萬台之間，其中 95 ％左右爲玻璃管浮子流量計。

金屬管浮子流量計原理(lǐ)和(hé)結構

    浮子流量計的(de)流量檢測元件是由一根自下(xià)向上擴大(dà)的(de)垂直錐形管和(hé)一個(gè)沿著(zhe)錐管軸上下(xià)移動的(de)浮子組所組成。工作原理(lǐ)如圖 6 . 1 所示，被測流體從下(xià)向上經過錐管 1 和(hé)浮子 2 形成的(de)環隙 3 時(shí)，浮子上下(xià)端産生差壓形成浮子上升的(de)力，當浮子所受上升力大(dà)于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便上升，環隙面積随之增大(dà)，環隙處流體流速立即下(xià)降，浮子上下(xià)端差壓降低，作用(yòng)于浮子的(de)上升力亦随著(zhe)減小，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩定在某一高(gāo)度。浮子在錐管中高(gāo)度和(hé)通(tōng)過的(de)流量有對(duì)應關系。

體積流量 Q 的(de)基本方程式爲

a ― 儀表的(de)流量系數，因浮子形狀而異；

ε ― 被測流體爲氣體時(shí)氣體膨脹系數，通(tōng)常由于此系數校正量很小而被忽略，且通(tōng)過校驗已将它包括在流量系數内，如爲液體則 ε=1

•  F ― 流通(tōng)環形面積， m2

g ― 當地重力加速度， m/s2 ；

Vf －浮子體積，如有延伸體亦應包括， m3

ρf －浮子材料密度， kg/m3 ；

ρ ― 被測流體密度，如爲氣體是在浮子上遊橫截面上的(de)密度， kg/m3 ；

Ff 一浮子工作直徑（最大(dà)直徑）處的(de)橫截面積 m2 ；

G 一浮子質量， kg 。

流通(tōng)環形面積與浮子高(gāo)度之間的(de)關系如式（ 6.3 ）所示，當結構設計已定，則 d 、 β 爲常量。式中有 h 的(de)二次項，一般不能忽略此非線性關系，隻有在圓錐角很小時(shí)，才可(kě)視爲近似線性。

式中

d ― 浮子最大(dà)直徑（即工作直徑） , m ;

h ― 浮子從錐管内徑等于浮子最大(dà)直徑處上升高(gāo)度， m

β －錐管的(de)圓錐角；

a 、 b ― 常數。

口徑 15 一 40 透明(míng)錐形管浮子流量計典型結構如圖 6 . 2 所示。透明(míng)錐形管 4 用(yòng)得(de)最普遍是由硼矽玻璃制成，習(xí)慣簡稱玻璃管浮子流量計。流量分(fēn)度直接刻在錐管 4 外壁上，也(yě)有在錐管旁另裝分(fēn)度标尺。錐管内腔有圓錐體平滑面和(hé)帶導向棱筋（或平面）兩種。浮子在錐管内自由移動，或在錐管棱筋導向下(xià)移動，較大(dà)口平滑面内壁儀表還(hái)有采用(yòng)導杆導向，如圖 6 . 4 ( a ）所示。

6 . 3 是直角型安裝方式金屬管浮子流量計典型結構，通(tōng)常适用(yòng)于口徑 15 ～ 40 以上儀表。錐管 5 和(hé)浮子 4 組成流量檢測元件，檢測元件也(yě)有由孔闆和(hé)錐形浮塞組成，如圖 6 . 4 ( f ）所示。套管（圖 6 . 3 未表示）内有導杆 3 的(de)延伸部分(fēn)，通(tōng)過磁鋼藕合等方式，将浮子的(de)位移傳給套管外的(de)轉換部分(fēn)。轉換部分(fēn)有就地指示和(hé)遠(yuǎn)傳信号輸出兩大(dà)類型。除直角安裝方式結構外還(hái)有進出口中線與錐管同心的(de)直通(tōng)型結構，通(tōng)常用(yòng)于口徑小于 10 ～ 15mm 的(de)儀表。圖 6 . 4 所示是透明(míng)錐形管（或透明(míng)直管）浮子流量計和(hé)金屬管浮子流量計各種結構的(de)例子。