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浮子流量計(jì)的原理介紹

2014年01月15日 09:24:07人氣:1677來(lái)源:金湖偉業(yè)儀表有限公司

  hbzhan內(nèi)容導(dǎo)讀:浮子流量計(jì),又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì),是變面積式流量計(jì)的一種,在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的,浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。
  
  在流速和浮力作用下上下運(yùn)動(dòng),與浮子重量平衡后,通過磁耦合傳到與刻度盤指示流量。一般分為玻璃和金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)。金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)是工業(yè)上zui常用的,對(duì)于小管徑腐蝕性介質(zhì)通常用玻璃材質(zhì),由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性,關(guān)鍵的控制點(diǎn)也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
  
  轉(zhuǎn)子流量計(jì)由兩個(gè)部件組成,轉(zhuǎn)子流量計(jì)一件是從下向上逐漸擴(kuò)大的錐形管;轉(zhuǎn)子流量計(jì)另一件是置于錐形管中且可以沿管的中心線上下自由移動(dòng)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子流量計(jì)當(dāng)測(cè)量流體的流量時(shí),被測(cè)流體從錐形管下端流入,流體的流動(dòng)沖擊著轉(zhuǎn)子,并對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)作用力(這個(gè)力的大小隨流量大小而變化);當(dāng)流量足夠大時(shí),所產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起,并使之升高。同時(shí),被測(cè)流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面,從上端流出。
  
  當(dāng)被測(cè)流體流動(dòng)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子的作用力,正好等于轉(zhuǎn)子在流體中的重量時(shí)(稱為顯示重量),轉(zhuǎn)子受力處于平衡狀態(tài)而停留在某一高度。分析表明;轉(zhuǎn)子在錐形管中的位置高度,與所通過的流量有著相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系。因此,觀測(cè)轉(zhuǎn)子在錐形管中的位置高度,就可以求得相應(yīng)的流量值。
  
  為了使轉(zhuǎn)子在在錐形管的中心線上下移動(dòng)時(shí)不碰到管壁,通常采用兩種方法:一種是在轉(zhuǎn)子中心裝有一根導(dǎo)向芯棒,以保持轉(zhuǎn)子在錐形管的中心線作上下運(yùn)動(dòng),另一種是在轉(zhuǎn)子圓盤邊緣開有一道道斜槽,當(dāng)流體自下而上流過轉(zhuǎn)子時(shí),一面繞過轉(zhuǎn)子,同時(shí)又穿過斜槽產(chǎn)生一反推力,使轉(zhuǎn)子繞中心線不停地旋轉(zhuǎn),就可保持轉(zhuǎn)子在工作時(shí)不致碰到管壁。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的轉(zhuǎn)子材料可用不銹鋼、鋁、青銅等制成。
  
  流量計(jì)垂直安裝時(shí),轉(zhuǎn)子重心與錐管管軸會(huì)相重合,作用在轉(zhuǎn)子上的三個(gè)力都平行于管軸。當(dāng)這三個(gè)力達(dá)到平衡時(shí),轉(zhuǎn)子就平穩(wěn)地浮在錐管內(nèi)某一位置上。此時(shí),重力=動(dòng)壓力+浮力。

對(duì)于給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子大小和形狀己經(jīng)確定,因此它在流體中的浮力和自身重力都是已知的常量,唯有流體對(duì)浮子的動(dòng)壓力是隨來(lái)流流速的大小而變化的。因此當(dāng)來(lái)流流速變大或變小時(shí),轉(zhuǎn)子將作向上或向下的移動(dòng),相應(yīng)位置的流動(dòng)截面積也發(fā)生變化,直到流速變成平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的速度,轉(zhuǎn)子就在新的位置上穩(wěn)定。對(duì)于一臺(tái)給定的轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子在錐管中的位置與流體流經(jīng)錐管的流量的大小成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。這就是轉(zhuǎn)子流童計(jì)的計(jì)量原理。

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