金屬管轉(zhuǎn)子流量計(ji) 由于它的(de)流通面積(jī)是随着流(liu)量的大小(xiǎo)而改變的(de),故又被稱(chēng)爲✂️變面積(jī)流量計。作(zuò)爲轉子式(shi)流量計,它(ta)不僅有效(xiao)地擴大了(le)原來玻璃(li)轉子流量(liàng)計的測量(liang)💚範圍,而且(qiě)提高💜了對(duì)使用環境(jìng)的适應性(xing),還可測量(liàng)👌多種介質(zhi)(包括一些(xie)高粘度和(hé)腐蝕性介(jie)質)的流量(liàng),特别适宜(yí)測量中、小(xiao)管徑💔、較低(di)雷諾數的(de)中、小流量(liang),刻度近似(si)線性(最大(dà)刻度非線(xian)♍性程度約(yue)爲20%一25%,通過(guò)指示器中(zhōng)的凸輪🤞闆(pǎn)進行修正(zhèng)),量程比爲(wèi)1;10,甚至可以(yǐ)更寬,壓爲(wèi)損失較小(xiǎo)且恒定,精(jing)度在土💯2.5%左(zuǒ)右,使用維(wéi)💃🏻護簡便,對(dui)儀表前的(de)直📞管段要(yao)求不高,特(te)别是當采(cǎi)🆚用了變電(diàn)容式角位(wèi)移轉換器(qi),還能進行(háng)遠距離信(xin)🐅号傳輸和(hé)實現自動(dòng)控制。憑借(jiè)其自身的(de)這些有利(lì)的特點,近(jin)幾年來,它(tā)在國🌈内流(liu)量✌️測量領(lǐng)域裏正異(yì)軍突起,開(kāi)始廣泛應(yīng)用于國防(fang)、化工、石油(you)、冶金、醫藥(yao)🏒和輕工等(děng)工業部門(mén)的液體、氣(qì)體流量測(ce)量和自動(dong)控制系統(tong)。
　　金屬管轉(zhuan)子流量計(jì)的結構如(rú)圖1所示,傳(chuan)感器中浮(fú)子位置的(de)變化反映(ying)了流量的(de)大小,當被(bèi)測量發生(shēng)變化,儀表(biǎo)的指👣示标(biao)尺(運動部(bù)件)将由原(yuán)來的平衡(heng)位置移動(dong)到新的平(píng)衡位置,但(dàn)是指示标(biāo)尺由戶質(zhi)性的作用(yòng),它不能立(li)刻停止在(zai)新的平衡(héng)🤞位置,而在(zai)此位置附(fù)近往複振(zhen)蕩。特别是(shi)當該儀表(biǎo)被用于測(cè)✉️量氣體流(liú)量時,在管(guǎn)路系統中(zhong)有時出現(xiàn)流體的脈(mo)動現象,使(shǐ)得傳感♌器(qi)中浮子出(chū)現往☁️複的(de)機械振動(dong),通過磁禍(huò)合,這種有(you)害的振動(dòng)将被傳遞(di)給指示器(qi)中的指示(shi)标尺,嚴重(zhong)地影響儀(yí)表的準确(què)讀數。對于(yú)🈲具有電遠(yuǎn)傳性能的(de)儀表,還将(jiang)引起輸出(chū)信号的不(bu)👈平穩,并使(shi)與之配套(tào)的記☁️錄儀(yí)表的記錄(lù)嚴重失真(zhēn)💞。因而,要克(ke)服這種流(liú)體脈動效(xiao)👈應引起的(de)機械振動(dong)現象,筆者(zhě)在其指示(shi)器内設置(zhi)阻尼裝😘置(zhi),以提高其(qí)讀數精度(dù)。

　　以下就(jiu)空氣阻尼(ní)裝置、液體(tǐ)阻尼裝置(zhì)和磁感應(yīng)阻尼❓裝置(zhì)的性❌能特(te)性進行分(fen)析比較。
　　圖(tú)2反映了各(ge)類阻尼的(de)粘度一溫(wen)度特性曲(qǔ)線,從圖可(kě)♍以得到㊙️這(zhe)樣的結論(lun):由于空氣(qi)粘度很少(shǎo)受溫度👄波(bo)動🧑🏽‍🤝‍🧑🏻影響,空(kōng)氣阻尼的(de)溫度穩定(ding)性比相應(yīng)的液體阻(zǔ)尼要好,空(kōng)氣🈲阻尼值(zhi)随溫度變(biàn)化最小,而(er)且它與液(yè)體和磁感(gan)應阻尼相(xiang)反,空氣阻(zǔ)尼随溫度(du)增高而☔增(zeng)大,但是由(you)于它的尺(chi)寸大而笨(bèn)重,所以很(hěn)少采用📧。液(yè)體阻尼雖(suī)然在非常(chang)小的空⭐間(jian)内幾乎能(néng)夠🐉得到無(wu)限大的🎯阻(zu)尼,但是它(tā)的溫度穩(wěn)定性比相(xiàng)應的空💚氣(qi)🙇‍♀️、磁感應阻(zu)尼要差⁉️,它(ta)的阻尼值(zhi)随溫度⛹🏻‍♀️變(bian)化大。而❓磁(ci)感應阻尼(ni)的溫度穩(wěn)定性與空(kong)氣阻尼相(xiang)近,它的阻(zǔ)尼值随溫(wen)度變化很(hěn)小,而且磁(cí)感應阻尼(ni)是一種🏃🏻最(zui)能預測估(gu)算的阻尼(ní)型🔴式。在任(rèn)何給定環(huan)境溫度♊的(de)條🐪件下,根(gen)據磁感應(ying)阻尼裝置(zhi)的設計參(cān)數能以足(zu)夠的精🈲度(dù)計算出它(ta)的一個重(zhòng)要性能👌指(zhǐ)标:阻尼力(lì)矩。磁感應(ying)阻⭕尼裝置(zhi)産生的阻(zu)尼力矩嚴(yan)格地與運(yùn)動物體速(sù)度的一次(cì)方成正比(bǐ),不會影響(xiang)儀表的靜(jìng)态精度,在(zài)結構上也(ye)容易實現(xian)。

　　值得指出(chū)的是,磁感(gǎn)應阻尼裝(zhuāng)置的工作(zuò)原理實質(zhi)上是電😄磁(ci)📞學理論中(zhong)所闡述的(de)一種渦流(liú)的機械效(xiao)應。
如果渦(wo)流載體用(yong)銅(非鐵磁(ci)性的良導(dao)體材料)制(zhi)造👌,刀令麽(me)該種磁感(gǎn)應阻尼裝(zhuāng)置的阻尼(ni)力矩随溫(wen)度每升高(gao)1℃而大約降(jiang)低🛀0.4%(忽略大(da)約要低一(yi)個量級的(de)磁㊙️路的溫(wen)⭐度系數影(ying)響)。由此可(ke)見,磁感應(ying)阻尼的這(zhè)些特點是(shi)其它類型(xing)阻尼裝置(zhì)所無法比(bi)拟的。因此(ci),我們采用(yong)磁感應阻(zǔ)尼裝置是(shi)十分合适(shì)的。
　　對于具(jù)體的阻尼(ni)裝置,阻尼(ní)時間是個(ge)重要的參(can)數。阻尼時(shi)間是指當(dang)儀表轉動(dòng)部分部件(jiàn)(包括指示(shì)标尺在内(nèi))從開始運(yùn)動到在‼️平(ping)衡位置附(fu)近振動,其(qi)振💃🏻幅不超(chao)過給定值(zhi)△a而可進行(háng)讀數的時(shí)間。
　　關于磁(ci)感應阻尼(ni)裝置設計(jì)計算,這裏(li)列舉具有(you)永久磁鋼(gāng)💞和非鐵磁(ci)性的良導(dao)體材料扇(shàn)形銅闆的(de)磁感應阻(zǔ)尼裝置(見(jiàn)圖🔴3)進行介(jiè)紹。

　　當設定(dìng)已知允許(xu)阻尼時間(jiān)(t2)動和允許(xu)振動幅△a時(shi),則計算設(she)計🌂的步驟(zhou)如下:

式中(zhong)ao一儀表轉(zhuǎn)動部分穩(wen)定後的角(jiǎo)度
　　利用圖(tu)4可求最佳(jia)阻尼因數(shù)月。p,或利用(yong)圖5曲線來(lai)确定(ωot) tmin和相(xiang)應✉️的b值(ωo爲(wèi)無阻尼時(shí)系統固有(you)振動的角(jiǎo)頻率)
(2)按選(xuan)定的扇形(xíng)磁感應阻(zu)尼裝置的(de)結構條件(jiàn),初選主要(yào)尺寸(參見(jiàn)圖3所标的(de)各有關尺(chi)寸)。
(3)按選定(ding)運動系統(tong)的結構尺(chi)寸和參數(shù)計算ωot,并可(kě)用公式:
ω0≥(ωot)min/tz
進(jin)行校驗。顯(xiǎn)然,增大ω0,可(ke)使tz減小。
(4)計(jì)算扇形磁(ci)感應阻尼(ni)裝置的阻(zǔ)尼系數C:


式(shi)中
h—扇形感(gan)應片厚度(dù),Cm
b—磁鋼截面(miàn)長度,cm
d—磁鋼(gāng)截面寬度(du),Cm
B—磁感應強(qiáng)度,TR
R—扇形半(bàn)徑,cm
ρ—扇形感(gan)應片材料(liào)的電阻率(lü),Ωmm2/m
X—磁鋼到扇(shàn)形感應片(piàn)邊緣的徑(jing)向距離,em
L—系(xì)數,由圖6查(chá)出
K—系數,由(you)圖7(圖7中符(fú)号ι=b+2x爲查出(chu)後,按下式(shi)計算:
K=2(Kl一K2十(shi)K3一……)

　　式中系(xì)數Kl、K2、K3、…分别按(an)ι1=b十2X、ι2=2x(b十2X)、ι3=3(b+2X)…由圖(tú)7查出。實用(yong)證明,隻需(xū)計算Kl和K2兩(liang)個☔系💔數即(ji)可,其計算(suan)誤差不超(chāo)過10%.


(5)由公式(shi)b= 1132-9求出所設(she)計的阻尼(ní)裝置的阻(zu)尼因數b值(zhi)的實際🏃‍♂️值(zhí)(I爲運動部(bù)件的轉動(dòng)慣量)。
(6)由計(jì)算法确定(dìng)阻尼時間(jiān)ι2

式中a—儀表(biao)轉動部分(fèn)的偏轉角(jiao)
da/dt—儀表轉動(dòng)部分的角(jiǎo)速度這裏(li)忽略了雜(zá)散磁場和(hé)磁場的🐕非(fei)均勻性,所(suǒ)以實際得(de)到的阻尼(ní)力矩通常(cháng)略高于計(ji)算得到的(de)阻尼✨力矩(ju)。
　　至此,可以(yǐ)看到合理(li)地運用阻(zǔ)尼裝置,能(neng)較容易、較(jiào)成功地克(ke)⛹🏻‍♀️服由于流(liu)體流動的(de)脈動而幹(gàn)擾、影響金(jīn)屬管轉子(zi)流量計在(zài)進行流量(liàng)測量時的(de)振蕩現象(xiang),提高了⛷️測(ce)量的㊙️準确(que)度🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。

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