浮子流量汁(zhī)(又稱轉子流(liú)量計)是一種(zhong)傳統的可變(biàn)面積式流量(liàng)測量裝置，當(dāng)流量發生改(gai)變時浮子在(zai)垂直錐形管(guan)内上下移動(dòng)時，錐管和浮(fú)子🔞之間形成(cheng)的環行流通(tong)面積發生改(gai)變，它🈲是以此(cǐ)原理實現對(duì)流量測量的(de)體積🏃🏻式流量(liang)儀表。由于它(ta)具有機械結(jie)構簡單，加工(gōng)方便，工作穩(wen)定、可💞靠性高(gao)及壓力損小(xiao)等優點，尤其(qí)是可以測量(liàng)低雷諾書小(xiǎo)流量🙇‍♀️介質的(de)特點，所以在(zai)氣體、液體的(de)流量測量和(he)自❌動控制🔴系(xi)統中被廣泛(fàn)應用。
　　金屬錐(zhui)管浮子流量(liàng)計在浮子流(liu)量計中具有(yǒu)使用溫度和(hé)壓力範圍寬(kuān)的優勢，得到(dào)越來越多的(de)重視。因此研(yán)究如何提高(gāo)浮子流量計(jì)的測量精度(dù)和提高浮子(zǐ)流量計對環(huán)境的适應性(xing)對于金屬管(guan)浮子流量計(ji)的廣泛使用(yòng)具有重要的(de)🚶‍♀️意義。錐管浮(fu)子流量計由(you)一個錐形管(guǎn)和💋一個可以(yǐ)在錐管中上(shàng)下❗浮動的浮(fu)子構成，結構(gou)如☂️圖1所示。底(di)部通常和垂(chui)直管段的法(fa)蘭連接，流體(tǐ)白下而上地(dì)👉流過流量計(ji)，使浮子上下(xià)🤟運動。流體的(de)流向一般是(shi)自下而上🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，當(dang)流經浮子和(he)錐管🌏時，流體(ti)被浮子截流(liú)🏃，浮子上、下遊(you)之間受到的(de)壓力不同，浮(fú)子上下截面(miàn)将産生壓力(li)差，這時浮子(zǐ)受到以下三(san)種力：流體對(duì)浮子的壓力(lì)、浮子💁在流體(ti)中的浮力和(he)重力。當流體(ti)對浮子的動(dòng)壓力與浮子(zi)在流體中所(suǒ)受的浮力之(zhi)和等于浮子(zǐ)的重力時，浮(fú)子就平穩地(di)浮🈲在某一位(wèi)置上。通過确(què)定浮子的懸(xuan)浮位置就可(kě)以得到此時(shi)的流量，所以(yi)浮子j懸浮的(de)高度h與通過(guo)流量計的流(liu)量之間成單(dan)值函數關系(xi)。

　　從浮子流量(liang)計的工作原(yuán)理可以看出(chu)，介質應自下(xia)而上⚽流動，不(bu)能水平安裝(zhuāng)。但有許多工(gōng)業現場受空(kong)問限制，必須(xū)水平安✌️裝。通(tōng)過單獨設計(ji)水平式浮子(zi)流量計，由于(yú)在很短的距(jù)離内實現流(liú)速方向的改(gai)變，必然造成(chéng)流場的畸變(biàn)，嚴重影響測(cè)量💁精度，如何(hé)提高其測量(liàng)精度成爲當(dang)前的難題，所(suo)以本文将對(duì)❤️如何矯正流(liú)場，提高浮子(zǐ)受力平衡度(dù)，提高測量不(bu)确定度方👈面(miàn)進行研究。
所(suo)以，可以通過(guo)浮子的位置(zhi)直接讀出流(liú)量計的流量(liang)值，或通⛷️過遠(yuan)傳信号将其(qí)傳送給二次(cì)儀表顯示和(he)記錄，作爲工(gong)業控制的流(liu)量變送器，實(shi)現流量監🌈測(ce)的異地監控(kong)。
　　浮子流量變(biàn)送器作爲流(liú)程控制中的(de)流量測控傳(chuan)☁️感器部分，在(zai)整個監測控(kòng)制系統tp至觀(guan)重要的作用(yong)，它的🌈測量精(jing)度決定🈲了數(shù)據的采集和(hé)處理的是否(fǒu)正确和有效(xiao)，圖1-2給出包含(han)浮子流量計(ji)作的測控系(xì)統示意圖。

　　經(jīng)典的浮子流(liu)量計是由浮(fu)子流量傳感(gǎn)器部分、位移(yí)一角度轉換(huàn)機構部分以(yi)及信息轉換(huàn)處理部分三(san)個單元組成(cheng)， 圖1-3給出了其(qí)機構示意圖(tu)。在流體測🈲量(liang)中，被測介質(zhì)流經傳⛹🏻‍♀️感器(qi)的向上擴♻️張(zhāng)的錐管時，浮(fu)子上下截面(miàn)受到壓差阻(zu)力增大而向(xiang)上移動，當🐉受(shòu)到的浮力♌、重(zhòng)力和壓差阻(zu)力達到平衡(heng)時懸浮在🛀🏻一(yi)定的高度，浮(fú)子的高度通(tōng)常通過非接(jie)觸式的位移(yi)一角度轉換(huan)部分測量🔆得(de)到，通過信息(xī)處理單元對(dui)💁角度和位移(yi)進行⭐轉換計(jì)量，這樣就可(ke)🏃🏻以根據浮🤩子(zǐ)高度和流量(liàng)之間函數關(guān)系通過計算(suan)得到被測⛹🏻‍♀️介(jie)質的流量。所(suǒ)以正确的角(jiao)度一位移計(ji)算是決定㊙️整(zheng)個浮予流量(liang)計測量精度(du)🏃🏻和穩定性的(de)核心。浮子💯流(liú)量傳感器在(zài)結構形式上(shàng)有錐管一浮(fú)子和孔闆🔞一(yi)直管浮💰子兩(liang)種形式，可見(jian)，流量傳感器(qi)的結構是🚶‍♀️否(fou)合理，位移測(cè)量的精度決(jué)定着流量計(ji)的測量精度(dù)。

　　從以上原理(li)分析可知，浮(fu)子的高度檢(jian)測是通過機(ji)電🌈轉換單元(yuán)正确測量懸(xuan)浮在錐形管(guan)中的位置，通(tong)常通過磁鋼(gāng)耦合，帶動機(ji)械擺杆轉動(dong)，使角位移傳(chuán)感器角⭐度發(fa)生變化，輸出(chu)電信号，通過(guò)對信号進行(hang)☀️處理，進而換(huan)算處實際流(liú)量。浮子位置(zhi)随流量變化(huà)頻繁運動，可(kě)見該機電轉(zhuǎn)換單元必須(xu)♊非接觸式的(de)，機械磨損小(xiǎo)，工作可靠穩(wěn)定，溫度特性(xing)好，線性度較(jiào)高的才能保(bao)證輸出的精(jing)度。所以傳感(gǎn)器性能的提(ti)高意味着金(jin)屬管浮⁉️子流(liú)量計精度的(de)提高。工況條(tiáo)件放寬，使浮(fu)子流量計能(néng)在更廣泛的(de)工作環🈲境中(zhōng)得到應用。所(suǒ)以本文将對(dui)😘如何提高角(jiǎo)度位移測量(liàng)精度和環境(jing)🔞适應性進行(háng)研究，如何提(tí)高測量的精(jīng)度?
　　在實際的(de)工業應用過(guo)程中，被測量(liang)和控制對象(xiàng)在流體特性(xìng)和安裝工況(kuang)條件差異性(xìng)，所以有必要(yào)對影響👨‍❤️‍👨浮子(zi)❌流量🤟傳感器(qì)測量精度的(de)因素和影響(xiǎng)規律進行深(shen)入研究，通過(guo)研究進而對(dui)浮子流量計(ji)在提高測量(liàng)精度的本㊙️身(shēn)結構優化、安(an)裝條件改進(jin)、智能信息處(chu)理系統優化(huà)等方面研究(jiu)。例如：研究浮(fu)子前端流場(chǎng)分布對浮子(zi)流量傳感器(qi)測量的影響(xiǎng)，并通過矯正(zhèng)流場分布減(jian)少流場擾動(dong)對測量的影(yǐng)響；改🌈進測量(liang)數學模型🚶，提(tí)高信息處理(lǐ)單🏃‍♂️元的環境(jìng)适㊙️應能力；這(zhe)些研究對于(yu)提高浮子流(liú)量儀表的🏃‍♂️測(ce)量正确度和(hé)擴大适用範(fan)圍，有着十分(fèn)重要的意義(yì)。

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