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                            金属管浮子流量计的△测量原理及应用
                            发布时间:2021-8-17 08:25:56

                            摘要:简要介绍金属管浮子流量计在流量测量时的工作原理,并给出了流量计算公↑式的推导及应用。
                              在流▼量测量中,金属管浮子流量计是量大面广的产品之一。它具有结构简单、直观、压损小、测量范♀围大、运行可靠、可测中小流量及低雷诺数流量、维护方便、寿命长,对仪表前后直管段长度要求不高等优点。多年来,金属○管浮子流量计的各种优良性能和可靠性,以及较好的性能价格比,广泛受到了石化、钢铁、电力、冶金、轻工、食品、制药、水处理等行业的青睐。
                            1原理
                              浮子流量计又称卐转子流量计,是变面积式流量计的一种。浮子流量计实现流量々测量的理论基础是“定压将,变面积“原理。在流动的流体中◥放置一个轴线□与流向平行的浮◇子,见图1.
                             
                              浮子流量◥计本体可以用两端法兰、螺纹或软管与测①量管道连接。当流体自下而上流入锥管时,被浮子截□ 流,这样⊙在浮子上、下游之间产生压力差,浮子》在压力差◣的作用下.上升,这时作用在浮子上的力有三个:流体对浮子的动压力、浮子在流体中的浮力和浮子自ㄨ身的重力。只有当↓流体对浮子的动压力与浮子在流体中所受的浮¤力之和等于浮子的】重力时,浮子就平稳地浮在某一位置上。
                              大量实验证明,在一定雷诺数的范╱围内,对于『同一口径浮子流量计,流体流速的大小与浮子的形状有关。对于给定的↓浮子流量计,浮子大小和形状已经⌒ 确定,因此它在流体中的浮力和自身重力都〗是已知是常▓量,唯有流体对浮子的动压力是♂随来流流速的大小而变化的。因此当来』流流速变大或▼变小时,浮子将作向上或向下的移动,相应⌒ 位置的流动截面积也发生变化,流动截面积与浮子的.上升高〗度成比例,即浮子的某一高㊣度代︽表流量的大小。浮子上下移动时,以磁耦合的形式将位置传递到外部指示器,直到流速变成平衡时对应的速度,浮子就在◥新的位置上稳定。对于-台¤给定的浮子流量计,浮子在测量管中的位置与流体流经测量管的流量的大小成一ぷ--对应关系。
                              为了使浮子在形管的中心线上下移动╳时不碰♂到管壁,通常采用两种方法:一种是在浮子中心装有一根导向芯棒,以保持浮子在锥形管的中∩心线作上下运动,另-种是在浮子▂圆盘边缘开有一道道斜槽,当流体自下而.上流过浮子时,一面绕过◤浮子,同♂时又穿过斜槽产生一反推力,使浮子绕中心线不停地旋】转,就可保持浮子在工作时不致碰到管壁。浮子流量计的浮子材料可用不锈钢、钛、316L等制成。
                            2构成
                              浮子流量◣计是由浮子、锥管、检测器等部件组成→。浮子组件装有磁◥钢,其作用把︻是浮子的位移信号以磁信号的形式传输给检测器。检测器♀把这∑一检测到的信号再以电信号的形式远距离传输,并现场指示瞬⌒时流量值。浮子流量计具有小流量△值、范围度大、不用现场调试的特点。其结︻构简单、运动部件磨损小、使用寿●命长、压力损◤失小●、安装方便、维修量小、使用周期长、可远距离传输流量信号,与计算机连用可实现集中管理。 但也存在@不足,如对于高黏◣度、大流量、以及两相以上流体不能测量。
                            3应用
                              由浮子流◥量计和流量显示仪两部分组成的流量仪表,其显示仪为通用ξ 流量显示仪表。与其①它形式流量计比较,具有以下优▲点:流量计◥内部可动部件较少、构造简单、使用寿●命长;范围度10:1;从理论上说不需单独标定即可用于流量测量;仪表输出』电信号,易于实现数字化测量及计算≡机联用;测量准确度可↘达±1%。现在国内外都在积极研究浮子流量计的开发和应用。浮子流▓量计的在应用时的流量计算如图2。
                             
                            P1、P2--端面I、II上的平均压》力
                            V1、v2--端面I、II上的平均流速
                            Z1、Z2--端面I、II上距起始〖水平面高度
                            F1--端面I的面积
                            Fx--端面环№隙面积
                            F--浮▽子最大端面面积
                            ρf--浮子材▃料密度
                            ρ--流体↘介质密度
                            V--浮子体积
                            h--浮子位移
                            β--锥管半角
                            R--浮子位移h处锥管半径
                            g--当地重ξ力加速度
                            r--浮子最大半径
                              浮子流⌒ 量计的理论方程式是根据伯努利方程,流体连续性方程以及力平衡㊣的原理推出。
                              根♂据伯努力方程有下式:.
                             
                              其中:a-流量系数,它是ζ 取☆决于浮子形.状、雷诺数以及上述各种标定条件的修正系数,由试验确定。
                              浮子流量计在应用中要保证其测量准确度,就必须正确的安装『使用:
                              浮子流量计安装地点选在〗无强电、磁场干扰的环境;要求竖直〓安装、倾斜度不大于2°,无机械振︽动,流体保持充满管道;用于测量气♂体时,为使流量〓计∩稳定工作,被测气体∞压力一般应大于0.1MPa;若々被测气体较脏或含有导磁颗粒时,应在流量计的上游安装过滤器或磁过滤器。浮子流量计←的口径与管道必须对应,法兰之间的密封垫圈不得突入管内。
                            4结语
                              金属管浮子流量计作为过程控制仪表,可以适应◆高温、高压、强腐蚀、剧毒等多种苛刻环境,较少的可动部件╲╲、便于维护,解决了生产中的许多难」题。正确合理的设计,金属管浮子流量计以其◤〒卓越的性能被越来越多的用户所青睐。展望未来,浮子流量计趋向电︼子化和数█字化,将为其开拓新的领域;已逐步实现累计流量显示、HART通讯等多项卐功能。

                            本文电磁□卐流量计,江苏省苏科¤仪∞表有限公司为您提供,转载请注明出处!!

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