摘要(yao):簡要介(jiè)紹金屬(shǔ)管浮子(zi)流量計(jì) 在流量(liàng)測量時(shí)的工作(zuo)原理,并(bing)給出了(le)流量計(ji)算公式(shì)🌈的💃🏻推導(dao)及應用(yòng)。
　　在流量(liàng)測量中(zhong),金屬管(guan)浮子流(liu)量計是(shi)量大面(miàn)廣的㊙️産(chan)品之一(yi)🔞。它具有(you)結構簡(jiǎn)單、直觀(guan)、壓損小(xiǎo)、測量範(fàn)圍大、運(yùn)行可👄靠(kao)、可測中(zhong)小流量(liàng)及低雷(lei)諾數流(liú)量、維護(hù)⁉️方便、壽(shòu)命長,對(duì)😘儀表前(qian)後直管(guan)段長度(du)要求不(bu)高等🐪優(you)點。多年(nian)來,金屬(shǔ)管浮子(zǐ)流量⭐計(ji)的各種(zhǒng)優良性(xing)能🔅和可(kě)靠性,以(yi)及較好(hǎo)的性✉️能(néng)價格比(bi),廣泛受(shou)到了石(shi)化、鋼鐵(tiě)、電力、冶(yě)金、輕工(gōng)、食品、制(zhi)藥、水處(chu)理等行(háng)業的青(qing)睐。
1原理(lǐ)
　　浮子流(liu)量計又(you)稱轉子(zi)流量計(jì),是變面(mian)積式流(liu)量計的(de)一種。浮(fú)子流量(liang)計實現(xiàn)流量測(cè)量的理(lǐ)論基礎(chu)是“定壓(yā)将,變面(miàn)積“原理(lǐ)。在流動(dong)的流體(ti)中放置(zhì)一個軸(zhóu)線與流(liú)向平行(háng)的浮子(zǐ),見圖1.
 
　　浮(fu)子流量(liang)計本體(ti)可以用(yòng)兩端法(fǎ)蘭、螺紋(wén)或軟管(guǎn)與🈲測量(liàng)管🌈道🐆連(lian)接。當流(liú)體自下(xià)而上流(liu)入錐管(guan)時,被浮(fu)子截流(liu),這樣在(zài)浮子上(shàng)、下遊之(zhī)間産生(shēng)壓力差(cha),浮子在(zai)壓力差(chà)的作用(yong)下.上💜升(shēng),這時作(zuo)用在🔞浮(fu)子上的(de)力有三(sān)個:流體(ti)對浮子(zǐ)的動壓(yā)力、浮子(zi)在流體(tǐ)中的浮(fu)力和浮(fu)子自💃身(shēn)的重力(lì)。隻有當(dang)流體對(dui)🛀浮子的(de)動壓力(li)與浮子(zǐ)在📱流體(ti)中所受(shou)的浮🈲力(li)之和等(děng)于浮子(zǐ)的重力(lì)時，浮子(zi)就平穩(wěn)地浮在(zai)某一位(wei)置上。
　　大(dà)量實驗(yan)證明,在(zai)一定雷(léi)諾數的(de)範圍内(nei)，對于同(tóng)一口徑(jing)浮子👄流(liu)量計,流(liu)體流速(sù)的大小(xiao)與浮子(zǐ)的形狀(zhuàng)⭐有關。對(duì)于給定(ding)的浮子(zǐ)流量計(jì),浮子大(dà)小和形(xíng)狀已經(jīng)确定,因(yin)此它在(zài)流體中(zhōng)的浮🏃‍♀️力(li)和自身(shēn)重力都(dou)是👌已知(zhi)是常👌量(liàng),唯有流(liú)體對浮(fú)子的動(dòng)壓力是(shi)随來流(liu)🤟流速的(de)大小而(ér)變化的(de)。因此當(dāng)來流流(liu)速變大(dà)或變🔴小(xiǎo)時,浮子(zǐ)将作🐆向(xiang)上或向(xiang)下的👉移(yi)動,相應(yīng)位置的(de)流動截(jié)面積也(yě)發生變(biàn)化,流動(dong)截面積(jī)與浮子(zi)的.上升(sheng)高度成(chéng)比例，即(ji)浮子的(de)某一高(gāo)度代表(biǎo)流🏃‍♀️量的(de)大小。浮(fu)子上下(xia)移動時(shí),以磁😍耦(ǒu)合的形(xíng)式将位(wèi)置傳🔆遞(di)到外部(bu)指示器(qì),直到流(liú)速變成(cheng)平衡時(shi)對應的(de)速度,浮(fu)✊子就在(zài)新的位(wei)置上穩(wen)定。對于(yú)-台給定(ding)的浮子(zǐ)流量👌計(ji),浮子在(zài)測量管(guan)中的位(wei)置與✔️流(liú)體流經(jing)測量管(guǎn)的🈚流量(liang)的大小(xiao)成一--對(duì)應關系(xì)。
　　爲了使(shi)浮子在(zài)形管的(de)中心線(xian)上下移(yi)動時不(bú)碰到管(guan)壁,通常(cháng)采💞用兩(liang)種方法(fa):一種是(shì)在浮子(zǐ)中心裝(zhuāng)有一根(gen)導向芯(xīn)棒,以保(bǎo)持浮子(zǐ)在錐形(xing)管的中(zhōng)心線作(zuò)上下運(yùn)動,另-種(zhǒng)是在浮(fú)子圓盤(pán)邊緣開(kai)有一道(dao)道斜槽(cao),當流體(ti)自下而(ér).上流過(guò)浮子🍉時(shi)，一面繞(rào)過浮子(zǐ),同時又(you)穿過斜(xie)槽産生(shēng)一反推(tui)力,使浮(fú)子繞中(zhong)心線不(bú)💃停地旋(xuan)轉,就可(kě)保持浮(fu)子在工(gong)💁作時不(bu)緻碰到(dao)管壁。浮(fu)子流量(liang)計的浮(fu)子材料(liao)可用不(bu)鏽鋼、钛(tai)、316L等制成(chéng)。
2構成
　　浮(fú)子流量(liang)計是由(yóu)浮子、錐(zhui)管、檢測(cè)器等部(bu)件組成(chéng)。浮子組(zǔ)件裝有(yǒu)磁鋼,其(qi)作用把(ba)是浮子(zǐ)的位移(yi)信号以(yi)磁信号(hào)的形式(shì)傳輸給(gei)檢🔞測器(qì)。檢測器(qi)把這一(yī)檢測到(dao)的信号(hào)再以電(dian)信号的(de)形式遠(yuǎn)距離✍️傳(chuán)輸,并現(xian)場指示(shì)瞬時流(liu)量值。浮(fu)子流量(liang)計具有(you)小流量(liang)值、範圍(wéi)度大、不(bu)用現場(chang)調試的(de)特點。其(qi)結構簡(jiǎn)單、運動(dòng)部件磨(mo)損小、使(shǐ)用壽🥰命(ming)長、壓力(li)損失小(xiao)、安裝方(fāng)便、維修(xiu)量小、使(shǐ)用周期(qi)長、可遠(yuǎn)距離傳(chuán)輸流量(liàng)🥰信号,與(yǔ)計算機(ji)連用可(kě)實現集(jí)中管理(lǐ)。 但也存(cún)在不足(zu)，如對于(yu)高黏度(du)、大流量(liang)、以及兩(liang)相以上(shang)流體不(bú)能測量(liang)。
3應用
　　由(yóu)浮子流(liú)量計和(hé)流量顯(xian)示儀兩(liǎng)部分組(zǔ)成的流(liú)量儀表(biao),其顯示(shi)儀爲通(tong)用流量(liang)顯示儀(yi)表。與其(qí)它形式(shì)👨‍❤️‍👨流量計(ji)比較,具(ju)有以下(xia)優💁點:流(liú)量計内(nei)部可動(dòng)部件較(jiao)少、構🈲造(zao)簡單、使(shi)用壽命(ming)長;範圍(wei)度10:1;從理(li)論上說(shuo)不需單(dan)獨标定(ding)即可用(yòng)于流量(liàng)測量;儀(yi)表輸出(chu)電信号(hào)🤩,易于實(shi)現數字(zì)化測量(liang)及計算(suàn)機聯用(yòng);測量精(jīng)度可達(dá)±1%。現在國(guo)内🙇‍♀️外都(dōu)在積極(ji)研究浮(fu)子流量(liàng)計的開(kai)發和應(yīng)用。浮子(zǐ)流量計(jì)的在應(ying)用時的(de)流量計(jì)算如圖(tú)2。
 
P1、P2--端面I、II上(shang)的平均(jun1)壓力
V1、v2--端(duān)面I、II上的(de)平均流(liú)速
Z1、Z2--端面(miàn)I、II上距起(qi)始水平(ping)面高度(dù)
F1--端面I的(de)面積
Fx--端(duān)面環隙(xi)面積
F--浮(fu)子最大(da)端面面(miàn)積
ρf--浮子(zǐ)材料密(mi)度
ρ--流體(tǐ)介質密(mì)度
V--浮子(zǐ)體積
h--浮(fu)子位移(yi)
β--錐管半(bàn)角
R--浮子(zǐ)位移h處(chu)錐管半(ban)徑
g--當地(di)重力加(jiā)速度
r--浮(fú)子最大(da)半徑
　　浮(fú)子流量(liang)計的理(lǐ)論方程(cheng)式是根(gen)據伯努(nǔ)利方程(chéng),流♈體連(lian)續性方(fāng)程以及(jí)力平衡(héng)的原理(li)推出。
　　根(gen)據伯努(nǔ)力方程(chéng)有下式(shi):.
 
　　其中:a-流(liú)量系數(shù),它是取(qǔ)決于浮(fú)子形.狀(zhuang)、雷諾數(shu)以及上(shang)述各🧡種(zhong)🚶‍♀️标定條(tiao)件的修(xiū)正系數(shù),由試驗(yan)确定。
　　浮(fu)子流量(liàng)計在應(yīng)用中要(yào)保證其(qí)測量精(jing)度,就必(bi)須正确(que)的安裝(zhuang)使用:
　　浮(fú)子流量(liang)計安裝(zhuang)地點選(xuǎn)在無強(qiáng)電、磁場(chǎng)幹擾的(de)環境;要(yao)求🏃豎♋直(zhi)安裝、傾(qing)斜度不(bú)大于2°,無(wu)機械振(zhèn)動,流體(tǐ)✊保持充(chong)滿管道(dao);用于測(ce)量氣體(tǐ)時,爲使(shi)流量計(jì)穩定工(gōng)作,被⚽測(ce)氣體⛷️壓(yā)力一般(ban)應大于(yu)0.1MPa;若被🐅測(cè)氣體較(jiao)髒或含(hán)有導磁(ci)顆粒時(shi),應在流(liu)量計的(de)上遊安(ān)裝過濾(lǜ)🤩器或磁(ci)過濾器(qi)。浮子流(liú)量✔️計的(de)口徑與(yu)🌂管道必(bi)須對應(ying),法蘭之(zhī)間的密(mi)封墊圈(quan)不得突(tū)入管内(nei)。
4結語
　　金(jīn)屬管浮(fu)子流量(liang)計作爲(wèi)過程控(kòng)制儀表(biǎo),可以适(shì)應高溫(wēn)、高壓、強(qiáng)腐蝕、劇(jù)毒等多(duo)種苛刻(ke)環境,較(jiao)少的可(kě)動部件(jian)、便于維(wei)護,解決(jué)了生産(chan)中的許(xu)多難題(tí)。正确合(he)理的設(she)計,金屬(shu)管浮子(zǐ)流量計(ji)以其性(xìng)能被越(yuè)來越多(duō)的用戶(hu)所青睐(lai)。展望未(wei)來,浮子(zi)流量計(jì)趨向電(dian)子化和(he)數字化(huà),将爲其(qi)開拓新(xīn)的領域(yù)💃;已逐步(bù)實現累(lei)計流量(liàng)顯示、HART通(tōng)訊等多(duō)項功能(neng)。

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