钟罩式气体流量装置的核心部分为钟罩的标准容积值和运行时钟罩 内压力稳定保证系统。正是钟罩内表面与密封液面组成了钟罩内的封闭空间为流量计量提供了准确的体积,工作时钟罩在密封液槽内由导轨的限制下向下沿着中心轴平移,钟罩的内截面积与钟罩移动距离的乘积即为装置给出的标准累积流量。因此,装置的设计时以保证钟罩的标准容积值的准确度越高越好和钟罩运行时钟罩内压波动越小越好。就是说一方面解决基础部件和结构的问题,另一方面解决测量方法的问题。
首先要保证钟罩的标准容积值就要保证钟罩内表面几何形状加工精度和钟罩位移测量的准确度越高越好:同时要保证钟罩下降运动中运行平稳其内压力波动越小越好。要做到这两点就要从两个方面着手,一提高钟罩的加工工艺水平,保证钟罩筒体不圆柱度和内外表面的光洁度较高:二在结构设计上提高钟罩运行的平稳性,保证钟罩运行中受力状态的稳定,解决浮力补偿机构稳定、密封液面稳定、钟罩运行姿态的稳定。另一方面采用先进的测量手段和设备保证测量结果不确定度的提高。
钟罩内压力主要是由钟罩的重力产生的,钟罩受到重力、摩擦力、浮力、浮力补偿力、密封液的粘滞力等力的合力作用,这个合力后作用在钟罩横截面上形成沿运动方向下的压力。如果这个压力在运动中始终保持变化小,则钟罩内的气体压力波动就小。从图中我们可以看出钟罩在运动中其受到的作用力产生变化的有摩擦力、浮力、浮力补偿力、钟罩在密封液运动所受到的粘滞力,其中粘滞力是产生与运动方向垂直的横向力的影响,要减少这个力的影响就要在结构上保证钟罩受力均匀外还要使钟罩在运动中不能处于自由状态,其运动轨迹应受到强制控制。因此,在结构上钟罩导向机构不仅仅是限位作用,而是起到强制钟罩运动轨迹的作用,从而保证钟罩在运动中与密封液面的相对姿态保持稳定。