Technical Summary

玻璃转子流量计

玻璃转子流量计(Glass Tube Variable Area Flowmeter,又称透明玻璃管浮子流量计、玻璃管浮子流量计)属于变面积式(恒压降式)流量计,由垂直安装的锥形玻璃管与内置浮子(转子)组成,浮子悬浮高度直接对应流量刻度,肉眼直观读取。主流系列为 LZB(基型)、LZB-F(防腐型)、LZJ 及 G 系列(高精度)。以结构简单、价格低廉、直观可视著称,是实验室与工业过程监测中应用最广的低压小流量仪表之一。执行机械行业标准 JB/T 9255(玻璃管浮子流量计)。

玻璃转子流量计

所属系列:流量计系列

TECHNOLOGY & APPLICATION

理解原理,精准选型

从测量原理到现场应用,了解玻璃转子流量计的技术特点与选型要点。

01

MEASUREMENT PRINCIPLE

测量原理

属于变面积式流量测量

流体通过由锥形管与浮子形成的环形流通面积随流量变化而变化的流道,在浮子前后形成的差压保持基本恒定,通过流通面积(即浮子高度)的变化来反映流量大小。

1.1 工作过程

测量部件由垂直安装的锥形玻璃管(大端朝上)与内置浮子组成,介质自下而上流经锥管:

  1. 01

    流体流经浮子与锥管之间的环形间隙时产生节流,浮子上下两端形成差压;

  2. 02

    差压作用于浮子产生向上的推力,推动浮子上升;

  3. 03

    浮子上升后环形流通面积增大,差压减小;

  4. 04

    当浮子受到的上升力与浮子的重力、浮子排开介质的浮力及粘性力的合力相平衡时,浮子稳定悬浮在某一高度;

  5. 05

    流量越大,浮子平衡位置越高。浮子高度与流量存在一一对应关系,据此在锥管外壁刻印流量标尺直接读

数。

1.2 力平衡方程

测量公式点击查看大图 ↗
( P1 − P2 ) · A_f = V_f · ( ρ_f − ρ ) · g + F_v

其中

- P₁ − P₂ —— 浮子上下游差压(近似恒定); - A_f —— 浮子最大横截面积; - V_f、ρ_f —— 浮子体积与浮子材料密度; - ρ —— 介质密度; - g —— 重力加速度; - F_v —— 粘性力。

1.3 关键特性说明

恒压降特性

与孔板等节流式流量计"差压随流量变化"不同,转子流量计在结构上通过面积补偿使浮子前后差压近似恒定,故又称恒压降式流量计;

刻度标定基准

出厂以标准介质标定——液体用 20℃ 清水,气体用 20℃、101.325kPa 常压空气。测其他介质时须按密度、粘度进行刻度换算修正(厂家可按用户介质密度定制专用标尺);

体积流量仪表

读数为工况体积流量,气体高精度计量需注意温压修正;

读数方式

浮子最大直径处(读数边)所对齐的刻度即为流量值,纯机械目视读数。

02

PRODUCT STRUCTURE

结构组成

2.1 基本结构

2.3 连接方式

软管连接(快插)、金属管螺纹连接(G 内螺纹)、法兰连接(GB/T 9119)、卫生卡箍——按口径与工况选择。

锥形玻璃管

说明:高硼硅玻璃,大端朝上垂直安装,外壁刻印流量标尺(气/液双刻度或定制标尺)

浮子(转 子)

说明:304 不锈钢(普通型)、PTFE/四氟(防腐型)、塑料(微型);常见形状有锥形、球形、盘形,带斜槽的浮 子旋转稳定、便于读数

基座/连接 件

说明:304 不锈钢(普通)、铸铁;防腐型内衬 PTFE

密封件

说明:氟橡胶、四氟垫片

保护结构

说明:部分型号带金属护罩/护杆,防撞击

可选附件

说明:流量微调阀、上下限磁性报警开关(触点信号)、机械累积计数器、夹套(保温)

形式

说明:说明

LZB 基型

说明:法兰/螺纹/软管连接,常规通用

LZB-F 防腐型

说明:四氟内衬+PTFE 浮子,测稀酸、稀碱等弱腐蚀介质

LZJ 系列

说明:直流式(角式流道),适用于软管连接等特殊安装

G 系列高精度型

说明:精度可达 ±1.6%/±1.0% FS,实验室与标定场合

微型/面板安装型

说明:DN4~DN10,实验设备、分析仪器配套

03

TECHNICAL GUIDE

优缺点

3.1 优点

直观可视

透明玻璃管可直接观察浮子运行状态、介质气泡、杂质、是否断流,判断卡堵一目了然,直观度远超金属管浮子流量计;

结构简单、价格低廉

大批量支路监测点位采购成本极低,是性价比最高的流量仪表之一;

无需供电、本质安全

纯机械无源结构,断电依旧正常读数,不产生电火花,无电气故障风险;

压力损失小且恒定

对低压微量吹扫、加药管线扰动小;

直管段要求极短

上游约 5D、下游约 2D 即可(部分场合几乎无要求),弯头、阀门就近安装不影响使用;

量程覆盖微小流量

液体最小 0.6~1 L/h、气体最小 16 L/h 起测,微小流量测量优势突出;

气液通用

同一结构形式既可测液体也可测气体(刻度不同);

安装使用维护简便

清洗、更换浮子方便,可加装旁路实现不停流检修。

3.2 缺点

玻璃管脆性大(核心短板)

怕撞击、振动、磕碰、冷热骤变,泵房、风机等振动管道极易震裂;温差骤变易炸裂,严禁骤冷骤热;

耐压低

常规 ≤0.6~1.0MPa,高压、压力波动大、水锤工况禁止使用(高压场合须换金属管浮子流量计,可耐 4.0MPa 以上);

防爆区域严禁使用

玻璃破裂导致易燃易爆介质泄漏会引发安全事故,化工 1 区、2 区危险场所直接淘汰,应替换为金属管浮子流量计;

精度等级低

常规 2.5 级、4 级(防腐型 4~6 级),仅适用于过程监测,不能用于贸易交接计量;

量程比窄

标准 10:1(特殊型 20:1),推荐读数区间为满量程的 40%~70%;

介质适应性受限

液体粘度 >50 mPa·s 误差大幅上升(导热油、高粘树脂不可用);含泥沙、硬质颗粒极易卡死浮子,前端必须装 Y 型过滤器;不适用于不透明介质(无法读数)、易结晶结垢介质;

只能垂直安装

锥管大端向上、介质自下而上,安装方位不可变通;

无远传信号

基础款纯目视读数,仅加价选配上/下限触点报警,难以接入 DCS 系统;

刻度换算麻烦

非标定介质需按密度、粘度修正,介质条件变化频繁时误差增大;

玻璃管易被介质污染挂垢

长期使用后透明度下降影响读数,需定期拆洗。

04

APPLICATIONS

应用领域

典型用途定位

只需"看通断和大致流量"、不做计量结算的常压常温洁净介质场合。

不适用工况

易燃易爆危险区(换金属管浮子)、高压(>1.0MPa)管道、强振动场合、高粘度(>50mPa·s)、含颗粒/易结垢介质、不透明介质、需要远传信号的自动化系统(换金属管浮子流量计或电磁流量计)。

实验室/科研

典型应用:微小流量测量与标定、实验装置配比、分析仪器配套(优势场景)

水处理/环保

典型应用:加药系统计量(絮凝剂、消毒剂)、小型曝气、取样流量监测

化工/石油/化肥/化纤

典型应用:低压支路过程监测、氮封吹扫管路流量目视参照

医药/食品/制糖

典型应用:低粘度药液、配料支路的常压常温监测(非卫生级)

电力/冶金/造纸

典型应用:冷却水支路巡检、仪表吹扫、低压气体监测

设备配套

典型应用:空压机、分析柜、医疗设备、纯水机等整机配套

05

TECHNICAL SPECIFICATIONS

技术参数表

技术参数表 · 项目 / 参数对照查阅
项目参数
测量原理变面积式(恒压降式),浮子高度直读流量
测量介质洁净单相液体、气体(液体粘度 ≤50 mPa·s;气体不含油、粉尘、冷凝液)
公称通径DN4 ~ DN100(常用 DN15/DN25/DN40/DN50)
测量范围液体(20℃ 水):0.6 L/h ~ 100 m³/h;气体(20℃、101.325kPa 空气):16 L/h ~ 3000 m³/h
量程比10:1(标准);特殊型 20:1,定制最高 50:1
精度等级LZB 普通型:DN4 为 ±4% FS,DN6~DN50 为 ±2.5% FS;防腐 F 型:±4%~±6% FS;高精度 G 系列: ±1.0%~±1.6% FS
公称压力DN4~DN25:≤1.0MPa;DN40:≤0.9MPa;DN50:≤0.7MPa;DN80~DN100:≤0.4~0.6MPa(高温工 况承压减半)
介质温度常温型 -20℃ ~ +60℃(部分 -20~+80℃);高温型 0℃ ~ +120℃;严禁冷热骤变
压力损失小口径 DN4~DN25 约 0.01~0.05MPa
浮子材质304 不锈钢、PTFE(防腐)、塑料(微型)
基座材质304 不锈钢、铸铁;防腐型内衬 PTFE
锥管材质高硼硅玻璃
连接方式软管快插、G 螺纹、法兰(GB/T 9119)、卫生卡箍
安装方式垂直安装,锥管大端向上,介质自下而上
直管段要 求上游约 5D、下游约 2D
读数方式目视直读(管壁刻度);选配机械累积计数器
报警输出选配上/下限磁性报警开关(触点)
供电基础款无需供电
执行标准JB/T 9255(玻璃管浮子流量计)
06

SELECTION GUIDE

选型表

6.1 选型需提供的工艺参数(订货必填)

量程匹配原则

常用流量落在满量程的 40%~70% 区间误差最小;液体粘度大或与标定介质密度差异大时,要求厂家按实际介质定制标尺。

6.4 典型型号编制示例(LZB 系列)

示例

LZB-15F-水-定刻度 = 防腐型玻璃转子流量计,DN15,按用户介质定制水刻度。

6.5 选型与使用要点补充

  1. 01

    安全红线

    防爆区、高压、强振动、水锤工况一律不用玻璃转子流量计,直接选金属管浮子流量计(远传型还可输出 4-20mA);

  2. 02

    介质换算

    非水/空气介质订货时提供密度、粘度,由厂家修正刻度;使用中若介质条件变化大,需重新核算;

  3. 03

    过滤器必备

    介质含颗粒时上游加装 Y 型过滤器,防止浮子卡死;

  4. 04

    操作规范

    开机时缓慢全开上游阀、微调下游阀控流;停机先关上游阀再关下游阀;气体测量时上游阀全开、靠下游阀调节;

  5. 05

    防倒流水锤

    下游加装单向逆止阀;建议设旁路管路便于检修更换;

  6. 06

    脉动流

    浮子剧烈波动无法读数时,上游配缓冲器或定值器;

  7. 07

    读数与维护

    读数以浮子最大直径处对齐刻度为准;定期检查玻璃管透明度、浮子滑动顺畅性,出现挂垢及时拆洗;

  8. 08

    量程比利用

    标准 10:1,超出范围可并联两台不同量程仪表(大小流量切换)。

选型表 · 序号 / 参数对照查阅
序号参数说明/单位
1被测介质名称液体/气体;密度、粘度(决定刻度修正);腐蚀性(决定防腐型)
2流量范围最大、常用、最小流量(L/h、m³/h;注明标定基准水/空气或实际介质)
3工作压力常压与最高压力(MPa),是否波动/水锤
4工作温度介质温度范围(℃),有无冷热骤变
5管道参数公称通径、连接方式(软管/螺纹/法兰/卡箍)
6安装条件垂直管段可用长度、振动情况、观察方向
7功能要求是否需要微调阀、上下限报警开关、累积计数器、定制刻度
选型表 · 工况类型 / 推荐类型对照查阅
工况类型推荐类型
清水、空气、中性溶剂LZB 普通型(304 浮子)
稀酸、稀碱等弱腐蚀介质LZB-F 防腐型(四氟内衬+PTFE 浮子)
实验室标定、精密测量G 系列高精度型(±1.0%~1.6% FS)
分析仪器、实验设备DN4~DN10 微型面板安装型
易燃易爆危险区禁用,改选金属管浮子流量计
高压(>1.0MPa)/强振动禁用,改选金属管浮子流量计
高粘度(>50 mPa·s)/含颗粒不适用,加装过滤器或改选其他原理
通径常用水流量程(20℃)典型用途
DN4~DN101~50 L/h仪器配套、微量加药
DN156~60 L/h(多规格)实验室、加药
DN2560~1000 L/h小型工艺支路
DN400.5~4 m³/h冷却水、吹扫
DN501~15 m³/h主管路监测
DN80~DN10010~100 m³/h大流量低压监测
选型表 · 位号 / 代码对照查阅
位号代码含义
基本型号LZB玻璃转子流量计(基型)
通径4/6/10/15/25/40/50/80/100公称通径 DN
结构/连接F / J / G 等防腐型 / 直流式 / 高精度型
刻度介质水 / 空气 / 定制标定介质
附件V / A / C微调阀 / 报警开关 / 计数器(选配)
07

TECHNICAL GUIDE

与其他流量计对比(简表)

选型口诀

目视监测选玻璃,工业远传选金属;低压小流看浮子,计量结算莫选用。

参考资料

锦科流量仪表、多钦仪表、仪表网、化工仪器网等厂商资料及 JB/T 9255 标准整理。具体参数以各制造厂产品样本为准。

与其他流量计对比(简表) · 对比项 / 玻璃转子流量计对照查阅
对比项玻璃转子流量计金属管浮子流量计玻璃转子 vs 热式/差压式
可视性全透明直读(优)需指针/液晶显示—
耐压≤0.6~1.0MPa可达 4.0MPa 以上远低于差压式(≤42MPa)
耐温≤120℃可达 200℃ 以上低于 V锥(600℃)
防爆适应性不可用于防爆区可(本安/隔爆型)热式可防爆
远传信号无(仅选配触点报警)4-20mA、HART、报警热式/差压式信号齐全
精度±2.5%~±4% FS±1.5%~±2.5% FS热式 ±1.0%R,差压式 ±0.5%
价格最低中热式中等,差压式中低
典型场景实验室、加药、低压监测工业过程监测与控制见各分册

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