浮子流量计的刻度换算问题，实际上就是要知道浮子处于同一高度h时不同的流体介质所反映的流量值是多少的问题。

1 液体流量的刻度换算

对液体浮子流量计，制造厂家一般用标准状态（温度t0=20° C，压力ρ0=101325Pa）下的水对流量计进行标定刻度，所以该状态也称刻度状态。

设ρ0、qv0、α0分别表示浮子流量计在刻度状态下标定介质的密度、体积流量及流量系数；而用ρ、qv和α分别表示实际运行状态下被测介质的密度、体积流量和流量系数，则根据流量公式（5-3）可得

上面两式表示，在实际运行状态下，被测流体的流量为qv，但浮子在高度h处，浮子流量计显示的仍然是qv0。比较上述二式，可以得出qv和qv0之间的关系为

试验表明，流量系数α是一个与雷诺数Re和浮子流量计结构有关系的系数。当被测介质的粘度与标定介质的粘度相差不大时，或在流量系数α为常数的流量范围内，可以不考虑α的影响，即认为α=α0，所以，式（5-6）可以写成

式中，等号右边第一项qv0为浮子流量计的读数；第二项为修正项，ρ、ρ0、ρf分别表示被测介质的密度、标定介质密度和浮子密度。

当ρ>ρ0时，即实际使用的流体密度大于标定介质的密度时，qvqv0，即实际流量大于流量计的读数。表5-1给出了几种常用液体的密度值，供液体流量刻度换算时查用。

若被测介质的粘度变化太大，流量系数随雷诺数的变化也较大时，则应考虑粘度修正或进行实际标定，不能简单认为流量系数α=α0。

2 气体流量的刻度换算

对气体浮子流量计，制造厂家一般用标准状态（温度t0=20° C，压力p0=101325Pa）下的空气对流量计进行标定。

由于气体的密度受温度、压力变化的影响比较大，因此，不仅被测气体与标定气体不同的时候要进行刻度换算，而且在非标定状态下测量标定气体时也要进行刻度换算。为了简化气体流量刻度换算公式，一般可以忽略粘度对流量系数的影响。

对于气体来说，由于浮子的密度一般要比流体介质的密度大得多，所以，一般可以认为ρf-ρ=ρf-ρ0，根据式（5-7），测量气体时的刻度换算公式可以写成

式中，ρ0为标定介质在刻度状态下的密度，也就是空气在刻度状态下的密度；ρ为被测介质在使用状态（p，T）下的密度。

用浮子流量计测量干燥空气流量时，由于介质没有变化，只要考虑状态的修正。在使用压力不是太高的时候，认为空气的压缩性系数为1，根据可得气体的刻度换算公式为

用浮子流量计测量其他干燥气体时，可直接使用式（5-8）计算，要注意ρ为使用介质在使用状态下的密度。也可以将介质密度和所处状态分开修正，即先在刻度状态下对使用介质的密度进行修正，然后进行状态修正。计算公式为

要注意的是上式中的ρ01是使用气体在刻度状态而不是在使用状态下的密度。

分别表示气体的密度修正系数、压力修正系数和温度修正系数，如表5-2至表5-4所示。

如果要计算刻度状态下的流量值，可用式（5-11）计算

3 浮子流量计的量程换算

如果浮子的几何形状完全一致，则改变浮子的材料，即改变浮子的密度，可以改变浮子流量计的量程。

设标定时用的浮子材料密度为ρf0，改量程后用的浮子材料密度为ρf，则改量程后的流量值为

由上式可知，如果ρf>ρf0，即浮子材料的密度增加，则浮子流量计的量程将扩大；如果ρfstyle="FONT-FAMILY: Verdana"><ρf0，则浮子流量计的量程将缩小。表5-5所示为部分浮子材料的密度。

如果浮子的材料、被测介质等都和标定时不同，则应同时修正由介质引起的和由浮子密度不同引起的流量变化。即

式（5-13）和式（5-14）虽然有不同的形式，实际上意义相同。只不过式（5-13）表示先在标定介质ρ0下对浮子密度进行修正，即修正到标定介质ρ0在使用浮子ρf时的刻度值，然后再在ρf浮子密度下对介质进行修正。而式（5-14）表示先在标定浮子ρfO下对介质进行修正，即修正到使用介质ρ在标定浮子ρfO时的刻度值，然后再对浮子进行修正。简化后，上两式可以用一个公式表示

式中，qv0是标定时的刻度读数；ρ0、ρ分别是标定和使用介质密度；ρfO、ρf分别为标定和使用浮子密度。

需要指出的是，浮子流量计的量程换算目前并不太常用。因为浮子流量计的刻度值与浮子的形状有关，流量与浮子高度之间的关系还建立在实际标定的基础上，并不能完全由式（5-3）计算确定。所以，用改变浮子密度来改变流量计测量范围的方法对于定量地描述浮子流量计的刻度关系还不够准确，只能定性地说明一种改变量程的方法和途径。

随着微机技术的深入发展，数控机床的普遍应用，使浮子流量计在设计和生产中，无论是浮子形状，还是表面粗糙度等方面，都有可能采用非常一致的结构，从而可以抛弃每一浮子流量计都必须单独标定的传统方法。在这样的条件下，式（5-12）所示的浮子密度修正公式才具有定量的修正意义。

4 刻度换算计算实例

例1 一浮子流量计，浮子材料为钢，密度为ρ=7800kg/m3，用20° C的水标定（水的密度为ρ=998kg/m3），流量计测量上限为30m3/h。现用户用来测量硫酸（硫酸密度为ρ=1834kg/m3），求：

1）流量计显示20m3/h时，实际通过流量计的硫酸流量为多少？

2）若浮子材料改用铅（铅密度为ρ=11350kg/m3），则测量水的最大流量为多少？测量硫酸的最大流量又为多少？

解：

1）测量液体非标定介质，用式（5-7）

从计算结果可见，用水标定的浮子流量计来测量硫酸流量时，浮子显示20m3/h时通过的实际硫酸流量仅为13.817m3/h。

2）浮子的材料改为铅，求测量水的上限流量应用式（5-12）

从计算结果可见，浮子材料密度增加，流量计量程可以扩展。

求铅浮子测量硫酸的上限流量应用式（5-15）

例2 一气体浮子流量计，厂家用p0=101325Pa、t0=20° C 的空气标定，现用来测量p=350kPa、t=27° C的空气，求：

1）流量计显示4m3/h时的实际空气流量是多少？ 2）若用来测量该状态下的氢气（H2），则显示4m3/h时的实际氢气流量是多少？

解：假设空气和氢气在使用状态下仍符合理想气体状态方程，则

1）用浮子流量计测量不同状态下的空气流量，用式（5-9）

2）可以查得空气的气体常数为RA=287.06J/（kg? K），氢气的气体常数为RH=4124.03J/（kg? K），用式（5-8）可得

也可以用式（5-10）来计算：

从表5-2至表5-4查得Kρ=3.788，Kp=1.8586，KT=O.9883，所以

这是氢气在p、T状态下显示4m3/h时的实际氢气流量。如果在刻度状态下，氧气的流量可以根据式（5-11）来计算

27.83m3/h是氢气在p、T状态下显示4m3/h时换算到刻度状态（t=20° C、p=101325Pa）下的流量值。

从上述计算实例可以看出，通过浮子流量计的实际流量值与流量计上的读数是有很大差别的，必须根据被测介质的密度或状态进行换算，这在使用中是非常重要的。