金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主體構(gòu)件是一根金屬材質(zhì)的錐形測量管，測量元件是一個(gè)內(nèi)置磁鋼的轉(zhuǎn)子（或稱浮子），故而得名。金屬管的錐度通常在4°左右，下端截面積略小于上端；轉(zhuǎn)子直徑略小于金屬管內(nèi)徑，形成一個(gè)截面積較小的環(huán)隙。轉(zhuǎn)子材料密度需大于被測流體的密度，確保可以在錐形測量管內(nèi)自由上下移動(dòng)。被測流體自下而上通過測量錐管時(shí)，流體沖擊力和浮力同時(shí)作用令轉(zhuǎn)子逐步上升。隨著轉(zhuǎn)子上升，其環(huán)隙面積逐步擴(kuò)大，導(dǎo)致流體沖擊力隨之減小直至沖擊力、浮力與轉(zhuǎn)子重量達(dá)到受力平衡，此時(shí)浮子便穩(wěn)定懸浮在某一高度上。如果被測流體流速發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子上升高度會(huì)隨之改變直至穩(wěn)定在新的受力平衡點(diǎn)，故而浮子平衡點(diǎn)位置的高低可以實(shí)時(shí)反饋被測流體的流量大小，這就是變面積式測量的原理。通常用轉(zhuǎn)子受力平衡后的上端平面高出錐形測量管底部的高度來指示流量的大小，并通過轉(zhuǎn)子的內(nèi)置磁鋼將轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌鲂盘?hào)，再通過精密充磁的磁耦合系統(tǒng)及智能型指示器將磁場變化趨勢轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)過數(shù)字信號(hào)處理及數(shù)據(jù)運(yùn)算補(bǔ)償，可以遠(yuǎn)傳到LCD液晶顯示屏上，顯示出瞬時(shí)流量及累積流量數(shù)據(jù)。
根據(jù)《自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范》HG/T 20507-2014附錄A流量儀表選型規(guī)定，黏性液體不宜采用金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量流量，因此金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)僅用于測量黏度較小的流體介質(zhì)，工作過程中可以忽略黏性應(yīng)力的影響。根據(jù)經(jīng)典的流量計(jì)算公式，流量大小僅取決于轉(zhuǎn)子高度及流體介質(zhì)密度，可以利用該公式對(duì)標(biāo)定好的金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行刻度換算。
