金屬管轉子(zǐ)流量計 由于它的(de)流通面積是随着(zhe)流量的大小而改(gai)變的,故又被稱爲(wèi)變面積流量計。作(zuò)爲轉子式流量計(ji),它不僅有效地擴(kuo)大了原來玻璃轉(zhuan)子流量計的測量(liàng)範圍,而😘且提高💞了(le)對使用環境的适(shì)應性,還可測量✍️多(duo)種介質(包括一些(xiē)高粘度和腐蝕性(xing)介質)的流量✂️,特别(bié)适宜測量中、小管(guan)徑、較低雷諾數的(de)中、小流量🐕,刻度近(jin)似線性(最大刻度(du)非線性程度約爲(wei)20%一🆚25%,通過指示器中(zhōng)的凸輪闆進行修(xiū)正),量程比爲1;10,甚至(zhi)可以更寬,壓爲損(sun)失較小且恒定,精(jīng)度在土2.5%左右,使用(yong)維護簡便,對儀表(biao)前的直管段要求(qiu)不高,特别是當采(cai)🐇用了變電容式角(jiǎo)位移轉換器,還能(néng)進行遠距離信🧑🏾‍🤝‍🧑🏼号(hao)傳輸和實現自動(dong)控制。憑借其自身(shen)的這些有利的特(tè)點,近幾年來,它在(zai)國内流量測量領(lǐng)域裏正異軍突起(qi),開始廣泛應用于(yu)國防、化工、石油、冶(yě)金、醫藥㊙️和輕工等(děng)工業部門的液體(tǐ)、氣體流👄量測量和(hé)自‼️動控制系統。
　　金(jīn)屬管轉子流量計(ji)的結構如圖1所示(shì),傳感器中浮㊙️子位(wei)置的變化反映了(le)流量的大小,當被(bei)測量發生變化,儀(yi)表☂️的指示标尺(運(yun)動部件)将由原來(lai)的平衡位置移動(dòng)到新的平衡位置(zhì),但✍️是指示标尺由(yóu)戶質性的作用,它(ta)不能立刻停止在(zai)新的平衡位置,而(ér)在此位置附近往(wang)複振蕩。特🏃‍♀️别是當(dāng)該儀💃表被用于測(cè)量氣體流量時,在(zai)管路系統中有時(shi)出現流體🚩的脈♌動(dòng)現象,使得傳感器(qi)中浮子出現往複(fu)的機械振動,通過(guo)磁禍合,這種有害(hài)的振動将被傳遞(di)給指示器中的指(zhi)示标尺,嚴重地影(yǐng)響儀表的準确讀(dú)數。對于具有電遠(yuan)傳性能的儀表🤩,還(hai)将引起輸出信号(hao)的不🈲平穩,并使與(yǔ)之配套的記錄儀(yí)表的記錄嚴重失(shī)真🐪。因而😘,要克服這(zhè)種流體脈動效應(ying)引起的機械振動(dong)現象,筆者在其指(zhi)示器内設置阻尼(ni)裝置,以提高其讀(dú)數精度。

　　以下就空氣(qì)阻尼裝置、液體阻(zu)尼裝置和磁感應(yīng)阻🥰尼裝置的👉性能(neng)特性進行分析比(bi)較。
　　圖2反映了各類(lèi)阻尼的粘度一溫(wēn)度特性曲線,從圖(tú)可以‼️得到這樣的(de)結論:由于空氣粘(zhān)度很少受溫度波(bo)動影響,空氣阻尼(ní)的溫度穩定性比(bi)相應的液體✨阻尼(ní)要好,空氣阻尼值(zhi)随溫度變化最小(xiǎo),而且它與液體和(hé)磁感應阻尼相反(fǎn),空氣阻尼随溫度(du)增高而增大,但是(shì)由于它的尺寸大(dà)而笨重,所以很少(shao)采用。液體阻尼雖(suī)💞然在非常小的空(kōng)🌈間内幾乎能夠得(de)到無限大的🈲阻尼(ni),但是它的🈲溫度穩(wen)定性比相應的空(kōng)👣氣、磁感應阻尼要(yào)差,它的阻尼值随(sui)溫度變化大。而磁(ci)感應阻尼的溫度(du)穩定性與空氣阻(zǔ)尼相近,它的阻尼(ní)值随溫度變化很(hen)小,而且磁感應阻(zǔ)尼是一種🌈最能預(yu)測估算的阻尼型(xíng)式。在任何給定環(huán)境溫度✂️的條件下(xia),根據磁感應阻尼(ní)裝置的設計參數(shu)能以足夠的精度(du)計算出它的一個(ge)重要性能指标:阻(zu)尼力矩。磁感應阻(zu)尼裝置産生的阻(zǔ)尼📱力矩嚴格地與(yǔ)♊運動物體速度的(de)一次方成正比,不(bú)會🔞影響儀表的靜(jing)态♻️精度,在結構上(shàng)也容易實現。

　　值得(dé)指出的是,磁感應(yīng)阻尼裝置的工作(zuò)原理實質✏️上是電(diàn)磁學理論中所闡(chǎn)述的一種渦流的(de)機械效應。
如果渦(wō)流載體用銅(非鐵(tiě)磁性的良導體材(cái)料)制造,刀🎯令麽該(gāi)種磁感應阻尼裝(zhuang)置的阻尼力矩随(sui)溫度每升高1℃而大(da)約降低✂️0.4%(忽略大約(yue)要低一個量級的(de)磁㊙️路的溫度系數(shu)影響)。由此可見,磁(ci)感應阻尼的這些(xiē)特點是其它類型(xíng)阻尼裝置所🐪無法(fǎ)比拟的。因此,我💋們(men)采用磁感應阻尼(ní)裝置是十分合适(shì)的。
　　對于具體的阻(zu)尼裝置,阻尼時間(jiān)是個重要的參數(shù)。阻尼時♉間🏃是指當(dāng)儀表轉動部分部(bu)件(包括指示标🤩尺(chi)在内)從開始🔆運動(dong)到在平衡位置附(fù)近振動,其振幅不(bu)超過給定值△a而可(kě)進行讀數的時間(jian)。
　　關于磁感應阻尼(ní)裝置設計計算,這(zhe)裏列舉具有永✨久(jiǔ)🔆磁鋼🈚和非鐵磁性(xing)的良導體材料扇(shàn)形銅闆的磁感應(yīng)阻尼裝置💯(見圖3)進(jin)行介紹。

　　當設定已知(zhi)允許阻尼時間(t2)動(dong)和允許振動幅△a時(shí),則🐉計算設計的👌步(bù)驟如下:

式中ao一儀(yi)表轉動部分穩定(ding)後的角度
　　利用圖(tú)4可求最佳阻尼因(yin)數月。p,或利用圖5曲(qu)線來确定(ωot) tmin和相應(yīng)的b值(ωo爲無阻尼時(shí)系統固有振動的(de)角頻率)
(2)按選定的(de)扇形磁感應阻尼(ni)裝置的結構條件(jian),初選主要♈尺寸(參(cān)見圖3所标的各有(yǒu)關尺寸)。
(3)按選定運(yun)動系統的結構尺(chi)寸和參數計算ωot,并(bing)可用公式:
ω0≥(ωot)min/tz
進行校(xiào)驗。顯然,增大ω0,可使(shi)tz減小。
(4)計算扇形磁(ci)感應阻尼裝置的(de)阻尼系數C:


式中
h—扇(shàn)形感應片厚度,Cm
b—磁(cí)鋼截面長度,cm
d—磁鋼(gāng)截面寬度,Cm
B—磁感應(yīng)強度,TR
R—扇形半徑,cm
ρ—扇(shan)形感應片材料的(de)電阻率,Ωmm2/m
X—磁鋼到扇(shàn)形感應片邊緣的(de)徑向距離,em
L—系數,由(yóu)圖6查出
K—系數,由圖(tú)7(圖7中符号ι=b+2x爲查出(chu)後,按下式計算:
K=2(Kl一(yī)K2十K3一……)

　　式中系數Kl、K2、K3、…分(fèn)别按ι1=b十2X、ι2=2x(b十2X)、ι3=3(b+2X)…由圖7查(cha)出。實用證明,隻需(xu)計算Kl和K2兩個系數(shù)即可,其計算誤差(cha)不超過10%.


(5)由公式b= 1132-9求(qiú)出所設計的阻尼(ni)裝置的阻尼因數(shù)b值的實際🌈值🔞(I爲運(yun)動部件的轉動慣(guàn)量)。
(6)由計算法确定(ding)阻尼時間ι2

式中a—儀(yí)表轉動部分的偏(pian)轉角
da/dt—儀表轉動部(bu)分的角速度這裏(lǐ)忽略了雜散磁場(chǎng)和磁場的非均✏️勻(yún)性,所以實際得到(dao)的阻尼力矩通常(chang)略高于計算得到(dao)的阻尼力矩。
　　至此(cǐ),可以看到合理地(dì)運用阻尼裝置,能(neng)較容易、較成功地(di)克服由于流體流(liu)動的脈動而幹擾(rao)、影響金🏃‍♀️屬管轉子(zi)流量✉️計在🌍進行流(liu)量測量時的振蕩(dang)現象,提高了測量(liàng)的準确度。

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