金屬管浮子流量計
原理
金屬管浮子流量計浮子在測量管中,隨著流量的變化,將浮子向上移動,在某一位置浮子所受的浮力與浮子重力達(dá)到平衡。此時浮子與孔板(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的流量值。這就使得指示器殼體不和測量管直接接觸,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。
金屬管浮子流量計特點
得州金屬管浮子流量計是工業(yè)自動化過程控制中常用的一種變面積流量測量儀表。它具有體積小,檢測范圍大,使用方便等特點。它可用來測量液體、氣體以及蒸汽的流量,特別適宜低流速小流量的介質(zhì)流量測量。
主要特點:
1、堅固的全金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計型浮子流量計
2、采用獨(dú)立概念設(shè)計的測量管指示器
3、可選擇不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE材料測量系統(tǒng)
4、低壓力損失設(shè)計
5.適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測量。
6.工作可靠,維護(hù)量小,壽命長。
7.對于直管段要求不高。
8.較寬的流量比10:1。
9.雙行大液晶顯示,可選現(xiàn)場瞬時/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。
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、易爆危險場合。
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)
金屬浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下移動的浮子組所組成。工作原理如圖1所示:
被測流體從下向上經(jīng)過錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時,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,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,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)浮子為非實芯中空結(jié)構(gòu)(放負(fù)重調(diào)整量)時,則 (2)式中 α——儀表的流量系數(shù),因浮子形狀而異; ε——被測流體為氣體時氣體膨脹系數(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)計已定,則d、 β為常量。式中有h的二次項,一般不能忽略此非線性關(guān)系,只有在圓錐角很小時,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。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。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,或在錐管棱筋導(dǎo)向下移動,較大口平滑面內(nèi)壁儀表還有采用導(dǎo)桿導(dǎo)向。