摘要(yào):簡要介(jiè)紹金屬(shǔ)管浮子(zi)流量計(ji) 在流量(liàng)測量時(shi)的工作(zuò)原理,并(bing)給出了(le)流量計(jì)算公式(shì)的♋推導(dao)及🌈應用(yòng)。
　　在流量(liàng)測量中(zhōng),金屬管(guan)浮子流(liu)量計是(shi)量大面(miàn)廣的産(chan)品之🐉一(yī)。它🛀🏻具有(yǒu)結構簡(jiǎn)單、直觀(guan)、壓損小(xiao)、測量範(fan)圍大、運(yùn)行可靠(kao)、可🌈測中(zhōng)小流量(liang)及低雷(léi)諾數流(liú)量、維護(hù)方便、壽(shou)命長,對(duì)儀表前(qián)後直管(guǎn)段長度(du)要求不(bú)高等優(yōu)點。多年(nian)來,金屬(shu)管浮子(zi)流量計(ji)的各種(zhǒng)優良性(xing)能🌍和可(ke)靠性,以(yǐ)及較好(hao)的性能(néng)價格比(bǐ),廣泛受(shou)到了石(shi)⛹🏻‍♀️化、鋼鐵(tiě)、電力、冶(yě)金、輕工(gong)、食品、制(zhi)藥、水處(chù)理等行(hang)業的青(qīng)睐。
1原理(li)
　　浮子流(liú)量計又(yòu)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(ce)量的理(lǐ)論基礎(chǔ)是“定壓(yā)将,變面(miàn)積“原理(lǐ)。在流⭕動(dòng)的流體(tǐ)中放置(zhi)一個軸(zhóu)線與流(liú)向平行(hang)的浮子(zǐ),見圖1.
 
　　浮(fu)子流量(liàng)計本體(tǐ)可以用(yòng)兩端法(fa)蘭、螺紋(wén)或軟管(guan)與測量(liàng)管道🐕連(lian)💃🏻接。當流(liú)體自下(xià)而上流(liú)入錐管(guan)時,被浮(fú)子截流(liu),這樣在(zai)浮子上(shàng)、下遊之(zhi)間産生(sheng)壓力差(chà),浮子在(zai)壓力差(cha)的作用(yòng)下.上升(shēng),這時作(zuo)用在浮(fu)子上的(de)力有三(sān)個:流✍️體(tǐ)對浮子(zǐ)🏒的動壓(ya)力🐉、浮子(zi)在流體(tǐ)中的浮(fu)力和浮(fu)子自身(shen)的重力(li)。隻有當(dang)流體對(duì)浮子的(de)動壓力(lì)與浮子(zǐ)在流體(tǐ)中所受(shou)的浮力(li)之和等(deng)于浮子(zǐ)的🛀重力(li)時，浮子(zi)就平穩(wen)地浮在(zai)某一位(wei)置上。
　　大(da)量實驗(yàn)證明,在(zài)一定雷(lei)諾數的(de)範圍内(nèi)，對于同(tóng)一☀️口⛹🏻‍♀️徑(jing)💋浮子🌈流(liu)量計,流(liu)體流速(su)的大小(xiǎo)與浮子(zi)的形狀(zhuàng)有關⚽。對(duì)于給定(dìng)的浮子(zǐ)流量計(jì),浮子大(dà)小和形(xíng)狀已🐉經(jing)确定💘,因(yīn)此它🆚在(zài)流體中(zhōng)的浮力(lì)和自🈲身(shen)重力都(dōu)是已知(zhī)是常量(liàng),唯有流(liu)體對浮(fu)子的動(dong)壓力⛱️是(shi)随來流(liu)流速的(de)大小而(er)變化的(de)。因🍉此當(dāng)來流流(liú)速變大(da)或變✍️小(xiao)時,浮子(zǐ)将作🐇向(xiàng)上或向(xiàng)下的👄移(yí)動,相應(yīng)位置💃的(de)流動截(jié)面積也(yě)發生變(bian)化,流動(dòng)截面積(jī)與浮子(zǐ)的.上升(sheng)高度成(cheng)比例，即(jí)浮子🌈的(de)某一高(gāo)度代表(biao)流量的(de)大小。浮(fu)子上下(xià)移動時(shi),以磁耦(ou)合的形(xíng)式将位(wèi)置傳遞(dì)到外部(bu)指示器(qi),直到流(liú)速變成(chéng)平衡時(shi)對應的(de)速度,浮(fú)子就在(zai)新的位(wei)置上穩(wěn)定。對于(yú)-台給定(ding)的浮子(zǐ)流量🛀計(jì),浮子在(zai)測量管(guǎn)中的位(wei)置與流(liu)體流經(jing)測量管(guan)的流量(liàng)的大小(xiǎo)成一--對(duì)應關系(xì)。
　　爲了使(shǐ)浮子在(zai)形管的(de)中心線(xian)上下移(yi)動時不(bú)碰到管(guǎn)🏃🏻‍♂️壁,通常(chang)采用兩(liǎng)種方法(fǎ):一種是(shi)在浮子(zǐ)中心裝(zhuāng)有🏃一根(gēn)導向芯(xin)棒,以保(bao)持浮🈲子(zi)在錐形(xíng)管的中(zhōng)心線作(zuò)上下運(yun)動,另-種(zhǒng)是在浮(fu)子圓盤(pán)🥵邊緣開(kāi)有一道(dao)道斜槽(cao),當流體(tǐ)自下而(ér).上流過(guo)浮子時(shi)，一面繞(rào)過浮子(zi),同時又(yòu)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(xuán)轉,就🔞可(kě)保持浮(fu)子在工(gōng)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(tài)、316L等制成(chéng)。
2構成
　　浮(fu)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(zu)件裝🐪有(you)磁鋼,其(qí)作用把(bǎ)是浮子(zi)的位移(yí)信号以(yi)♍磁信号(hào)的形式(shì)💜傳輸給(gei)檢測器(qi)。檢測器(qì)把這一(yi)檢測👌到(dao)的信号(hào)再以電(dian)信号的(de)形式🍓遠(yuan)距離傳(chuán)輸,并現(xian)場指示(shi)瞬時流(liú)量值。浮(fu)子流量(liang)計具有(yǒu)小流量(liàng)值、範圍(wéi)度大、不(bú)用現❤️場(chang)調試的(de)特⛱️點。其(qí)結構簡(jiǎn)單、運動(dong)部件磨(mó)損小、使(shi)用✔️壽命(mìng)長、壓力(li)損失小(xiǎo)、安裝方(fang)便、維修(xiū)量小、使(shi)用周期(qi)長、可⭕遠(yuǎn)距離⛷️傳(chuan)輸流量(liang)⁉️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(zú)，如對于(yú)高黏♍度(du)、大流量(liàng)、以及兩(liǎng)相以上(shang)流體不(bu)能測量(liang)。
3應用
　　由(yóu)浮子流(liú)量計和(he)流量顯(xian)示儀兩(liang)部分組(zu)成的流(liu)量儀表(biǎo),其顯示(shi)儀爲通(tōng)用流量(liang)顯示儀(yi)表。與其(qí)它形式(shi)流量計(jì)比⛹🏻‍♀️較,具(jù)有以下(xia)優點:流(liú)量計内(nèi)部可動(dong)部件較(jiao)少、構造(zao)簡單🔞、使(shi)用壽命(mìng)長;範♌圍(wéi)度10:1;從理(lǐ)論上說(shuō)不需單(dān)獨标🚶定(dìng)即可用(yong)于流量(liàng)測量;儀(yí)表輸出(chu)電信号(hao),易于實(shí)現數字(zì)化測量(liàng)及計算(suan)機聯用(yòng);測量精(jing)度可達(da)±1%。現在國(guo)内外都(dōu)在積極(jí)研究浮(fu)子流量(liang)計的開(kāi)發和應(ying)用。浮子(zǐ)流量🈲計(jì)的在應(ying)用時的(de)流量計(ji)算如圖(tu)2。
 
P1、P2--端面I、II上(shàng)的平均(jun)壓力
V1、v2--端(duān)面I、II上的(de)平均流(liu)速
Z1、Z2--端面(mian)I、II上距起(qǐ)始水平(píng)面高度(du)
F1--端面I的(de)面積
Fx--端(duān)面環隙(xi)面積
F--浮(fu)子最大(dà)端面面(mian)積
ρf--浮子(zi)材料密(mì)度
ρ--流體(ti)介質密(mi)度
V--浮子(zǐ)體積
h--浮(fu)子位移(yí)
β--錐管半(ban)角
R--浮子(zǐ)位移h處(chù)錐管半(bàn)徑
g--當地(dì)重力加(jia)速度
r--浮(fú)子最大(da)半徑
　　浮(fú)子流量(liàng)計的理(li)論方程(chéng)式是根(gen)據伯努(nu)利方程(chéng),流體🍓連(lián)續性方(fāng)程以及(jí)力平衡(héng)的原理(lǐ)推出。
　　根(gen)據伯努(nǔ)力方程(cheng)有下式(shì):.
 
　　其中:a-流(liú)量系數(shu),它是取(qǔ)決于浮(fú)子形.狀(zhuang)、雷諾數(shu)以及🧡上(shang)述各種(zhǒng)标⭐定條(tiao)件的修(xiu)正系數(shù),由試驗(yan)确定。
　　浮(fú)子流量(liang)計在應(yīng)用中要(yào)保證其(qí)測量精(jīng)度,就必(bì)須正确(que)的安裝(zhuang)使用:
　　浮(fu)子流量(liàng)計安裝(zhuang)地點選(xuǎn)在無強(qiáng)電、磁場(chang)幹擾的(de)環境㊙️;要(yào)求豎👣直(zhí)安裝、傾(qīng)斜度不(bú)大于2°,無(wu)機械振(zhen)動,流體(ti)保持充(chōng)滿管道(dào);用于測(cè)量㊙️氣體(ti)時,爲使(shi)流量計(jì)穩定工(gōng)作,被測(cè)氣體壓(ya)力一般(bān)應大于(yú)0.1MPa;若被❤️測(ce)氣體較(jiào)髒或含(han)有導👣磁(cí)顆粒時(shí),應在流(liu)量🛀計的(de)上遊安(ān)裝過濾(lǜ)器或磁(cí)過濾器(qi)。浮子流(liu)量計的(de)口徑與(yu)管道必(bi)須對應(yīng),法蘭之(zhī)間的密(mì)封墊圈(quān)不得突(tu)入管内(nèi)。
4結語
　　金(jīn)屬管浮(fú)子流量(liang)計作爲(wèi)過程控(kòng)制儀表(biao),可以适(shi)應高溫(wēn)、高壓、強(qiáng)腐蝕、劇(ju)毒等多(duō)種苛刻(kè)環境,較(jiao)少的可(ke)動部件(jiàn)、便于維(wéi)護,解❗決(jue)了生産(chan)中的許(xǔ)多難題(ti)。正确合(hé)理的🏃‍♀️設(shè)計,金屬(shǔ)管浮子(zi)流量✔️計(jì)以其性(xing)能被越(yue)來越多(duo)的用戶(hù)所青睐(lài)✂️。展望未(wei)來,浮子(zi)流量計(ji)趨向電(diàn)子化和(he)數字化(huà),将爲其(qi)開拓新(xīn)的領域(yu)😍;已逐步(bu)實現累(lei)計流量(liang)顯示、HART通(tong)訊等多(duō)項功能(neng)。

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