摘要(yào):簡要介紹金(jīn)屬管浮子流(liú)量計 在流量(liàng)測量時的工(gong)作原理,并給(gei)出了流量計(ji)算公👨‍❤️‍👨式的推(tui)導及應用。
　　在(zai)流量測量中(zhong),金屬管浮子(zi)流量計是量(liàng)大面廣的💔産(chǎn)📐品之一。它具(ju)有結構簡單(dān)、直觀、壓損小(xiǎo)、測量範圍大(da)、運💃🏻行可⁉️靠、可(ke)測中小流量(liang)及低雷諾數(shu)流量、維護方(fāng)便、壽命長,對(dui)儀表前後直(zhí)管段長度要(yao)求不高等優(you)點。多年來,金(jin)屬管浮子流(liu)量計的各種(zhǒng)優良性能♌和(he)可靠性,以😍及(ji)較好的性能(neng)價格比,廣🌐泛(fàn)受到了石化(huà)、鋼鐵、電力、冶(ye)金、輕工、食品(pǐn)、制藥、水處理(lǐ)等行業的青(qīng)睐。
1原理
　　浮子(zǐ)流量計又稱(chēng)轉子流量計(ji),是變面積式(shi)流量計的一(yi)種。浮子☔流量(liàng)計實現流量(liang)測量的理論(lùn)基礎是㊙️“定壓(ya)🥰将,變面積“原(yuán)理。在流動的(de)流體中放置(zhi)一個軸♉線與(yǔ)流向平行的(de)浮子,見圖1.
 
　　浮(fú)子流量計本(běn)體可以用兩(liang)端法蘭、螺紋(wen)或軟管與測(cè)量🚶‍♀️管道連接(jie)。當流體自下(xia)而上流入錐(zhui)管時,被浮子(zi)截流,這樣在(zài)浮子☀️上、下遊(yóu)之間産生壓(yā)力差,浮子在(zai)壓力差的作(zuò)㊙️用下.上升,這(zhè)時🔞作用在浮(fu)子上的力有(you)三個:流體對(duì)浮子的動壓(ya)力、浮子在流(liu)體中的浮😘力(li)和浮子自身(shen)的重力。隻有(yǒu)當流體對浮(fu)子的動壓力(lì)與浮子在流(liú)體中所受的(de)浮力之和等(děng)于浮子的重(zhong)力時，浮子就(jiu)平穩地浮在(zai)某一位置上(shang)。
　　大量實驗證(zheng)明,在一定雷(léi)諾數的範圍(wei)内，對于同一(yī)口🤟徑浮子流(liu)😍量計,流體流(liú)速的大小與(yǔ)浮子的形狀(zhuang)✨有關。對于📞給(gei)定的浮子流(liu)🥵量計,浮子大(da)小和形狀已(yi)經确定,因此(cǐ)它在流體中(zhōng)的浮力和自(zì)身重力都是(shi)已知是常🧡量(liang),唯有流體對(dui)浮子的動壓(ya)力是随來流(liu)流速的大小(xiǎo)而變化的。因(yin)此當來流流(liu)速變大或變(bian)小時,浮子将(jiāng)🏒作向上或向(xiang)下的🚶移動,相(xiàng)應位置的流(liú)動截面積也(yě)發生變化,流(liú)動截面積與(yǔ)浮子的.上升(sheng)高度成比例(li)，即浮子的某(mǒu)一高度代表(biao)流量的大小(xiao)。浮子上下移(yi)動時,以磁😍耦(ou)合的形式将(jiāng)位置傳💋遞到(dào)外部指示器(qì),直到流速變(biàn)成平衡時對(dui)應的速度,浮(fu)子就在新的(de)位置上穩定(ding)。對于-台給定(ding)的浮子流量(liàng)計,浮🈲子在測(cè)量管中的位(wèi)🔅置與流體流(liu)經測量管的(de)流量的大小(xiao)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(chang)采用兩種方(fāng)法:一種是在(zai)浮子中心裝(zhuāng)有📧一根導向(xiàng)芯棒,以保⭐持(chí)浮子在錐形(xíng)管的中心線(xiàn)作上下運動(dong),另-種是在浮(fú)子圓盤邊緣(yuan)開有一道道(dào)斜槽,當流體(tǐ)自下而.上流(liu)過浮子時，一(yi)面繞🏃‍♂️過浮子(zǐ),同時又穿過(guo)斜槽産生一(yi)反推力,使浮(fú)子繞中心線(xian)不停地旋轉(zhuǎn),就可保持浮(fú)子在工作時(shi)不緻碰到管(guǎn)壁。浮子流量(liang)計的浮子材(cai)料🤞可用不鏽(xiu)鋼、钛、316L等制成(chéng)。
2構成
　　浮子流(liú)量計是由浮(fu)子、錐管、檢測(cè)器等部件組(zu)成。浮子組件(jiàn)裝🐆有磁鋼,其(qí)作用把是浮(fú)子的位移信(xìn)号以磁信号(hào)的形式傳輸(shū)給檢測器。檢(jian)測器把這一(yī)檢測到的信(xin)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(fu)子流量計具(ju)有小流量值(zhí)、範圍🐕度大、不(bú)用現場調試(shì)的特😘點。其結(jié)構簡單、運動(dòng)部件磨損小(xiao)、使用壽命長(zhang)、壓力損失小(xiǎo)、安裝方便、維(wei)修量小、使用(yòng)周期長、可遠(yuan)距離傳輸流(liu)量信号,與計(ji)算機連用可(ke)實現集中管(guan)理。 但也存在(zai)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(liàng)計和流量顯(xiǎn)示儀兩部分(fèn)組成的流量(liang)儀表🏒,其顯示(shi)儀爲通用流(liú)量顯示儀表(biao)。與其它形式(shi)流量計比📧較(jiào),具有以下優(yōu)點:流量計内(nei)部可動部件(jiàn)較少、構造簡(jian)單、使用壽命(ming)長;範圍度10:1;從(cong)理論上說不(bú)需單獨标定(dìng)即可用💁于流(liu)量測量;儀表(biao)輸出電信号(hào),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(nei)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(zài)應用時的流(liu)量計算如圖(tú)2。
 
P1、P2--端面I、II上的平(ping)均壓力
V1、v2--端面(miàn)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(huán)隙面積
F--浮子(zi)最大端面面(miàn)積
ρf--浮子材料(liao)密度
ρ--流體介(jie)質密度
V--浮子(zǐ)體積
h--浮子位(wei)移
β--錐管半角(jiao)
R--浮子位移h處(chu)錐管半徑
g--當(dang)地重力加速(sù)度
r--浮子最大(da)半徑
　　浮子流(liú)量計的理論(lun)方程式是根(gen)據伯努利方(fang)程,流👅體連續(xù)性方程以及(ji)力平衡的原(yuán)理推出。
　　根據(ju)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(nuo)數以及上述(shù)各種☔标定條(tiao)件的修正系(xì)數,由試驗确(què)定。
　　浮子流量(liàng)計在應用中(zhong)要保證其測(ce)量精度,就必(bi)須正确的安(ān)裝使用:
　　浮子(zi)流量計安裝(zhuāng)地點選在無(wu)強電、磁場幹(gan)擾的環境🙇‍♀️;要(yào)求豎⛷️直安裝(zhuāng)、傾斜度不大(dà)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(yā)力一般應大(da)于0.1MPa;若被✊測氣(qì)體較髒🧑🏽‍🤝‍🧑🏻或含(han)有導磁顆粒(li)時,應在流量(liàng)計的上遊安(ān)裝過濾器或(huo)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(mi)封墊圈不得(dé)突入管内。
4結(jié)語
　　金屬管浮(fu)子流量計作(zuò)爲過程控制(zhi)儀表,可以适(shi)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(fu)子流量計以(yi)其性能被越(yue)來越多的用(yòng)戶所青睐。展(zhǎn)望未來♌,浮子(zǐ)流量計趨向(xiàng)電子化和數(shu)字化,将爲其(qí)開拓新的領(ling)域;已逐步實(shí)現累計流量(liàng)顯示、HART通訊等(děng)多項功能。

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