金屬管浮子流量計(jì)
原理
金屬管浮子流量計(jì)浮子在測(cè)量管中，隨著流量的變化，將浮子向上移動(dòng)，在某一位置浮子所受的浮力與浮子重力達(dá)到平衡。此時(shí)浮子與孔板（或錐管）間的流通環(huán)隙面積保持一定。環(huán)隙面積與浮子的上升高度成正比，即浮子在測(cè)量管中上升的位置代表流量的大小，變化浮子的位置由內(nèi)部磁鐵傳輸?shù)酵獠康闹甘酒?，使指示器正確地指示此時(shí)的流量值。這就使得指示器殼體不和測(cè)量管直接接觸，因此，即使安裝限位開關(guān)或變送器，儀表可用于高溫，高壓工作條件下。
金屬管浮子流量計(jì)特點(diǎn)
得州金屬管浮子流量計(jì)是工業(yè)自動(dòng)化過程控制中常用的一種變面積流量測(cè)量儀表。它具有體積小，檢測(cè)范圍大，使用方便等特點(diǎn)。它可用來測(cè)量液體、氣體以及蒸汽的流量，特別適宜低流速小流量的介質(zhì)流量測(cè)量。
主要特點(diǎn)：
1、堅(jiān)固的全金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型浮子流量計(jì)
2、采用獨(dú)立概念設(shè)計(jì)的測(cè)量管指示器
3、可選擇不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE材料測(cè)量系統(tǒng)
4、低壓力損失設(shè)計(jì)
5．適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測(cè)量。
6．工作可靠，維護(hù)量小，壽命長。
7．對(duì)于直管段要求不高。
8．較寬的流量比10：1。
9．雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)/累積流量顯示，可帶背光。
10．單軸靈敏顯示。
11．非接觸磁耦合傳動(dòng)。
12．全金屬結(jié)構(gòu)，適于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。
13．可用于易燃、易爆危險(xiǎn)場(chǎng)合。
14．可選二線制、電池、交流供電方式。
15．帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能。
結(jié)構(gòu)
金屬浮子流量計(jì)的流量檢測(cè)元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個(gè)沿著錐管軸上下移動(dòng)的浮子組所組成。工作原理如圖1所示：
被測(cè)流體從下向上經(jīng)過錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時(shí)，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
體積流量Q的基本方程式如下：
(1)當(dāng)浮子為非實(shí)芯中空結(jié)構(gòu)（放負(fù)重調(diào)整量）時(shí)，則 (2)式中 α——儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異； ε——被測(cè)流體為氣體時(shí)氣體膨脹系數(shù)，通常由于此系數(shù)校正量很小而被忽略，且通過校驗(yàn)已將它包括在流量系數(shù)內(nèi)，如為液體則 ε=1；
△F——流通環(huán)形面積，m2；
g——當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，m/s2；
Vf——浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；
ρf——浮子材料密度，kg/m3；
ρ——被測(cè)流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；
Ff——浮子工作直徑（直徑）處的橫截面積，m2；
Gf——浮子質(zhì)量，kg。
流通環(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如式（3）所示：
當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、 β為常量。式中有h的二次項(xiàng)，一般不能忽略此非線性關(guān)系，只有在圓錐角很小時(shí)，才可視為近似線性。
m2 (3)式中 d——浮子直徑（即工作直徑），m；
h——浮子從錐管內(nèi)徑等于浮子直徑處上升高度，m；
β——錐管的圓錐角； a、b——常數(shù)。
口徑15-40mm透明錐形管浮子流量計(jì)。透明錐形管4用得普遍是由硼硅玻璃制成，習(xí)慣簡稱玻璃管浮子流量計(jì)。流量分度直接刻在錐管4外壁上，也有在錐管旁另裝分度標(biāo)尺。錐管內(nèi)腔有圓錐體平滑面和帶導(dǎo)向棱筋（或平面）兩種。浮子在錐管內(nèi)自由移動(dòng)，或在錐管棱筋導(dǎo)向下移動(dòng)，較大口平滑面內(nèi)壁儀表還有采用導(dǎo)桿導(dǎo)向。
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