0引言
　　金屬(shu)管轉子流(liu)量計(以下(xià)簡稱流量(liàng)計)具有測(ce)量介質種(zhong)類多、結構(gou)簡單、穩⛱️定(ding)可靠、可測(ce)中小流量(liàng)、壓力損失(shi)恒定、使用(yòng)壽命🈚長、易(yì)于維護、能(neng)就地指示(shì)流量值等(děng)特點,廣泛(fàn)應用于石(shí)油、化工、冶(yě)☁️金、能源、輕(qīng)工等工業(yè)部門中的(de)流量測量(liàng)。
　　該流量計(jì)屬于面積(jī)式流量計(ji),基于定壓(yā)降變節流(liu)面積測量(liàng)流量,如圖(tu)1所示。流量(liang)計垂直安(an)裝在管道(dao)上,當流體(tǐ)自下而上(shang)流經錐管(guǎn)時,浮子的(de)🌈前後就産(chan)生差壓。浮(fú)子在差壓(yā)作用下産(chan)生上升或(huo)下降的位(wèi)移。當使浮(fú)子上升🔅的(de)差壓與浮(fú)🏃🏻子所受的(de)重力、浮力(li)及粘性力(lì)三者的合(he)力相等時(shi)❄️,浮子便處(chu)于平衡狀(zhuàng)态,因此,浮(fú)子的位💋移(yí)與流量的(de)大小存在(zài)唯一的對(duì)應關系。檢(jian)測出浮子(zi)的位移大(dà)小就可以(yǐ)得到被測(cè)流體的流(liú)量值。

　　當(dāng)浮子處于(yu)靜止位置(zhì)時,被測流(liú)體的體積(ji)流量可由(yóu)💰下式❗計算(suan):

　　式中:Q爲體(tǐ)積流量;a爲(wei)流出系數(shu);人爲浮子(zi)最大直徑(jìng)與其☀️同㊙️高(gao)度錐管橫(heng)截面之間(jian)的環隙面(miàn)積;g爲重力(li)加速度;玲(ling)爲浮子的(de)體積;Pf爲浮(fú)子的密度(dù);P爲被測流(liu)☂️體的密♋度(du);A爲浮子的(de)最大截面(mian)積。
　　當儀表(biao)的結構參(can)數确定後(hou),而且雷諾(nuo)數大于界(jiè)限雷諾數(shù)時,a爲常數(shù),則

　　由式(4)可(kě)知,流量與(yu)浮子的位(wei)移呈非線(xiàn)性關系,要(yào)得到線性(xìng)刻度🈲或輸(shu)出線性的(de)電流信号(hao),就必須設(shè)計非線性(xìng)修正機構(gou)進行線🔞性(xing)化。
　　目前,國(guo)内外金屬(shǔ)管轉子流(liú)量計采用(yong)的線性化(huà)技💰術主要(yào)有兩✉️種:一(yi)是應用四(si)連杆進行(hang)非線性修(xiu)正;二是利(li)用凸輪進(jìn)行非線👈性(xing)修正。下面(miàn)着重介紹(shào)這兩種線(xiàn)性化技術(shù)。
1采用四連(lián)杆的線性(xìng)化技術
　　采(cǎi)用四連杆(gan)進行線性(xing)化的流量(liang)計工作原(yuan)理如圖2所(suo)示。當被測(cè)流體自下(xià)而上流過(guo)錐管1時,浮(fu)子2就

産生(sheng)位移,浮子(zǐ)的位移通(tōng)過磁鋼4、5的(de)禍合傳給(gei)平衡杆6。此(cǐ)時,位移和(he)流量的關(guan)系爲非線(xiàn)性,必須通(tong)過連杆8、9、10進(jin)行線性化(hua)💛才能使指(zhi)針11有線性(xing)流量指标(biāo)。四連杆的(de)工作原理(li)如圖3所示(shì)。

　　連杆8、9、10的長(zhang)度分别爲(wei)A、B、C,連杆8與平(píng)衡杆6固定(dìng)在一起,指(zhi)針與連杆(gan)ro固定在一(yi)起。要求轉(zhuǎn)角少的變(bian)化和流量(liang)‼️Q的變化呈(cheng)線性關系(xì),這樣可用(yòng)d空代替d口(kǒu),用da代替d人(ren),代人公式(shì)(5)得

　　采用四(sì)連杆進行(háng)線性化所(suo)用零件多(duo),摩擦力大(dà),工♊作過程(cheng)中易脫落(luò),而且調整(zhěng)也比較麻(má)煩。近年來(lai)随着計算(suan)機♈輔助制(zhi)造(CAM)技術的(de)推廣應用(yòng),部分生産(chan)廠家的流(liú)量計開㊙️始(shǐ)采用⭐凸輪(lun)進行線性(xing)👨‍❤️‍👨化。
2采用凸(tu)輪的線性(xìng)化技術
　　采(cai)用凸輪進(jìn)行線性化(huà)的流量計(jì)工作原理(lǐ)如圖4所💃示(shì)。當被🚩測流(liu)🍓體自下而(er)上流過錐(zhui)管1時,浮子(zǐ)2就産生位(wei)移,浮子的(de)位移通過(guo)磁✊鋼4、5的藕(ou)合傳給平(píng)衡杆6。經過(guo)凸輪7的線(xian)性化和調(diào)整件8的傳(chuan)動,将與流(liú)量呈線♋性(xìng)關系的角(jiǎo)位移傳遞(dì)給角位🚶‍♀️移(yi)轉換器9,角(jiao)位移轉📧換(huan)器将角位(wei)移信号轉(zhuǎn)換⁉️成與流(liú)量線性對(duì)應的标🔅準(zhun)電流信号(hao)輸出遠傳(chuan)。

　　由(you)于每台流(liu)量計的錐(zhui)管和浮子(zi)的加工誤(wu)差不可能(neng)一緻,每台(tai)金屬管轉(zhuan)子流量計(ji)的流量值(zhi)p和浮子位(wei)移h的作🈲線(xiàn)性關系也(yě)不可能一(yi)樣,所以在(zai)實際制造(zào)時流量計(ji)的凸輪都(dou)要逐台校(xiào)驗加工,設(shè)口與h的非(fei)線性回歸(gui)模型爲


　　解(jiě)方程組即(ji)可求得回(hui)歸系數僞(wei)》,a、,…an:從而得到(dao)Q與h的非🐆線(xian)性關系🔞函(han)🌈數。再根據(jù)機械傳動(dong)的幾何關(guān)系求出将(jiāng)p與🐕h線性化(huà)所需的非(fēi)線性修正(zheng)曲線,以上(shàng)求解過😄程(cheng)都通㊙️過計(jì)算機編程(chéng)實現。将🏃🏻‍♂️求(qiú)出的💞非線(xian)性修正曲(qu)線通過計(ji)算機控制(zhì)數控銑床(chuang)加工成凸(tu)輪,如圖💘5所(suǒ)示,即可使(shǐ)輸出電流(liu)與流量呈(chéng)線性關系(xì)。

　　采用凸輪(lún)進行線性(xing)化,減少了(le)零件數量(liàng)和零件之(zhī)間的👈傳動(dong)摩擦力,使(shi)金屬管轉(zhuan)子流量計(ji)的轉換器(qi)🚶‍♀️結構簡化(hua)📞,體積小型(xíng)化,可靠性(xing)提高,使用(yòng)時更加簡(jiǎn)📧單、方便。借(jiè)助CAM技術,使(shǐ)流量計的(de)校驗時間(jiān)大大縮短(duan),提高了儀(yi)表制造廠(chǎng)的生産效(xiao)率。開封儀(yí)表廠一采(cai)用該技術(shu)後,每台流(liú)量計的出(chu)廠校驗時(shi)間由原來(lái)的平均約(yue)40而🔴n縮短爲(wèi)25而n,同時提(tí)高了産品(pin)質量,産生(sheng)了較好的(de)經濟效益(yi)。
3結束語
　　随(suí)着機加工(gōng)工藝和計(jì)算機、微電(dian)子技術的(de)發展,金屬(shǔ)管轉子流(liú)量計的線(xian)性化技術(shù)也出現了(le)新的發展(zhǎn)方向。目🏃前(qian),國外有💚的(de)流量計直(zhí)接将線性(xing)化曲線通(tōng)過數♌控加(jia)工設備加(jia)🌈工到浮子(zi)上,從而使(shǐ)浮子位👈移(yí)與流量呈(cheng)線性關🌐系(xì)另外,還出(chū)現了帶微(wei)處理器❤️的(de)全電子式(shi)的流量計(ji),采用霍爾(ěr)傳感器檢(jiǎn)測浮子位(wei)移,由微處(chu)理器通過(guò)軟件進✔️行(háng)線性化,從(cong)而使儀🥵表(biǎo)結構更簡(jian)化,精度更(geng)高🔆,功能更(geng)強,工作更(geng)可靠。這些(xiē)都代表了(le)流量計線(xiàn)性化技術(shu)的發展趨(qū)勢。

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