摘要(yao):簡要介紹金(jīn)屬管浮子流(liú)量計 在流量(liang)測量時的工(gōng)作原理,并給(gěi)出了流量計(jì)算公式的推(tuī)導及應用。
　　在(zài)流量測量中(zhong),金屬管浮子(zǐ)流量計是量(liàng)大面廣的🤟産(chan)品之一。它具(ju)有結構簡單(dan)、直觀、壓損小(xiao)、測量範圍大(dà)、運行可靠、可(kě)測中小流量(liàng)及低雷諾數(shù)流量、維護方(fang)便、壽命長,對(dui)儀表前後直(zhí)管段長度要(yao)求不高等優(yōu)點。多年來,金(jin)屬管浮子流(liú)量計的各種(zhong)優良性能和(he)可靠性,以🐕及(ji)較好的性能(neng)價格比,廣🎯泛(fan)受到了石化(hua)、鋼鐵、電力、冶(yě)金、輕工、食品(pin)、制藥、水處理(li)等行業的青(qīng)睐。
1原理
　　浮子(zǐ)流量計又稱(chēng)轉子流量計(jì),是變面積式(shi)流量計💔的一(yī)🤞種。浮子流量(liàng)計實現流量(liàng)測量的理論(lun)基礎是“定壓(yā)🤟将,變面積“原(yuan)理🔆。在流動的(de)流體中放置(zhì)一個軸線與(yu)流向平行的(de)浮子,見圖1.
 
　　浮(fú)子流量計本(ben)體可以用兩(liang)端法蘭、螺紋(wen)或軟管與測(ce)量管道連✏️接(jie)。當流體自下(xià)而上流入錐(zhui)管時,被浮子(zǐ)截‼️流,這樣在(zài)🔴浮子上、下遊(you)之間産生壓(ya)力差,浮子在(zài)壓力差的作(zuò)用下.上升,這(zhè)時💃🏻作用在🔞浮(fu)子上的力有(yǒu)三個:流體對(dui)浮子的動壓(yā)力、浮子在流(liú)🚶‍♀️體中的浮力(li)和浮子自身(shēn)的重力。隻有(you)當流體對浮(fú)子的動壓力(li)與浮子在流(liu)體中所受的(de)浮💃🏻力之和等(děng)于浮子的重(zhòng)力時，浮子就(jiù)平穩地浮在(zai)某一位置上(shang)。
　　大量實驗證(zhèng)明,在一定雷(lei)諾數的範圍(wéi)内，對于同一(yi)🏃‍♀️口徑浮🐇子流(liú)量計,流體流(liú)速的大小與(yǔ)浮子的形狀(zhuàng)有關。對于給(gei)定🔅的浮子流(liú)♌量計,浮子大(dà)小和形狀已(yi)經确定♉,因此(ci)它在流體中(zhōng)的浮👣力和自(zi)身重力都是(shì)已知是常♋量(liang),唯有流體對(duì)浮子的動壓(yā)力是随來流(liu)🌈流速的大小(xiǎo)而變化的。因(yīn)此當來流流(liu)速變大或變(biàn)小時,浮子将(jiāng)作向上或向(xiang)下的移動,相(xiang)應位置📧的流(liu)✔️動截面積也(ye)發生變化,流(liu)💛動截面積🐉與(yu)浮子的.上升(sheng)高度成比例(lì)，即浮子的某(mou)一高度代表(biao)流量的大小(xiao)。浮子上下移(yí)動時,以磁🍓耦(ou)合的形式将(jiang)位置傳⛱️遞到(dao)外部指示器(qi),直到流速變(bian)成平衡時對(dui)應的速度,浮(fu)子就在新的(de)位置上穩定(dìng)。對于-台給定(dìng)的浮子流量(liang)計,浮子在測(ce)量管中的位(wèi)置與♋流體流(liú)經測量管的(de)流量的大小(xiǎo)成一--對應關(guān)系。
　　爲了使浮(fu)子在形管的(de)中心線上下(xià)移動時不碰(pèng)到🤞管壁🌐,通常(cháng)采🤟用兩種方(fāng)法:一種是在(zài)浮子中心裝(zhuāng)有一根導向(xiang)㊙️芯棒,以保🙇🏻持(chi)浮子在錐形(xing)管的中心線(xiàn)作上下運動(dong),另-種是在浮(fú)♈子圓盤邊緣(yuán)開有一道道(dào)斜槽,當流體(ti)自下而.上流(liu)過浮子時，一(yi)面繞過浮子(zǐ),同時又穿過(guò)斜🛀🏻槽産生一(yī)反❤️推力,使浮(fu)子繞中心線(xian)不停地旋轉(zhuan),就可保持浮(fu)子在工作時(shí)不緻碰到📧管(guǎn)壁。浮子流量(liang)計的浮子材(cái)料🏃🏻可用不鏽(xiu)鋼、钛、316L等制成(cheng)。
2構成
　　浮子流(liú)量計是由浮(fu)子、錐管、檢測(cè)器等部件組(zǔ)成。浮子🈲組☀️件(jian)裝有磁鋼,其(qí)作用把是浮(fu)子的位移信(xin)号以磁信号(hào)的形式傳輸(shū)給檢測器。檢(jian)測器把這一(yi)檢測到的信(xìn)号再以✂️電信(xin)号💃🏻的形式遠(yuan)距離傳輸,并(bing)現場指示瞬(shùn)時♌流量值。浮(fú)子流量計具(jù)有小流量值(zhí)、範圍度大、不(bu)用現場調試(shi)的特點。其結(jie)構簡單、運動(dòng)部件💋磨損小(xiǎo)、使用壽💚命長(zhǎng)、壓力損失小(xiao)、安裝方便、維(wéi)修量🌂小、使用(yong)周期長、可遠(yuǎn)距離傳輸流(liu)量♍信号,與計(jì)算機連用可(kě)實現集中管(guan)📞理。 但也存在(zài)不足，如❓對于(yú)高黏度、大流(liú)量、以及兩相(xiàng)以上流體💜不(bú)能測量。
3應用(yong)
　　由浮子流量(liang)計和流量顯(xian)示儀兩部分(fèn)組成的流量(liang)💃🏻儀表,其顯示(shì)儀爲通用流(liú)量顯示儀表(biǎo)。與其它形式(shi)流量❌計比較(jiao),具有以🧡下優(you)點:流量計内(nèi)部可動部件(jian)較少、構造簡(jian)單、使用壽❓命(mìng)長;範圍度10:1;從(cong)理論上說不(bu)需單獨标定(ding)即可用于流(liú)量測量;儀表(biao)輸✊出電信号(hao),易于實現數(shu)字化測量及(jí)計算機聯用(yong);測量精度可(ke)達±1%。現在國内(nèi)外都在積極(ji)研究浮子流(liu)量計的開發(fā)和應用。浮子(zi)流量計的在(zai)應用時的流(liu)量計算如圖(tu)2。
 
P1、P2--端面I、II上的平(ping)均壓力
V1、v2--端面(mian)I、II上的平均流(liú)速
Z1、Z2--端面I、II上距(ju)起始水平面(mian)高度
F1--端面I的(de)面積
Fx--端面環(huan)隙面積
F--浮子(zǐ)最大端面面(miàn)積
ρf--浮子材料(liào)密度
ρ--流體介(jiè)質密度
V--浮子(zi)體積
h--浮子位(wèi)移
β--錐管半角(jiao)
R--浮子位移h處(chù)錐管半徑
g--當(dāng)地重力加速(su)度
r--浮子最大(da)半徑
　　浮子流(liu)量計的理論(lun)方程式是根(gēn)據伯努利方(fang)程,流體連續(xù)性方程以及(ji)力平衡的原(yuan)理推出。
　　根據(jù)伯努力方程(cheng)有下式:.
 
　　其中(zhong):a-流量系數,它(ta)是取決于浮(fu)子形.狀、雷諾(nuò)數以及💋上述(shù)各種❌标定條(tiao)件的修正系(xi)數,由試驗确(què)定。
　　浮子流量(liàng)計在應用中(zhōng)要保證其測(cè)量精度,就必(bi)須正确的安(an)💋裝使用:
　　浮子(zǐ)流量計安裝(zhuang)地點選在無(wu)強電、磁場幹(gàn)擾的環境;要(yào)求🤞豎直安裝(zhuāng)、傾斜度不大(da)于2°,無機械振(zhen)動,流體保持(chí)充滿管道;用(yong)于測量氣體(tǐ)時,爲使流量(liàng)計穩定工作(zuò),被測氣體壓(ya)力一般應大(dà)于0.1MPa;若被測氣(qì)體較髒或含(han)有導磁顆粒(lì)時,應在流量(liàng)計的上遊安(an)裝過濾🐉器或(huò)磁過濾器。浮(fú)子流量計的(de)口徑與管道(dao)必須對應,法(fa)蘭之間的密(mì)封墊圈不得(dé)突入管内。
4結(jié)語
　　金屬管浮(fu)子流量計作(zuo)爲過程控制(zhì)儀表,可以适(shì)應高溫、高壓(yā)、強腐蝕、劇毒(du)等多種苛刻(ke)環境,較少的(de)可動部件、便(bian)于維護,解決(jue)了生産中的(de)許多難題。正(zheng)确❌合理的設(she)計,金屬管浮(fú)子流量計以(yi)其性能被越(yuè)來越多的用(yong)戶所青睐。展(zhǎn)望未來,浮子(zi)流量計趨向(xiàng)電子化和數(shù)字化,将爲其(qí)開拓新的領(ling)域;已逐步實(shi)現累計流量(liang)顯示、HART通訊等(děng)多項功能。

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