一 概述
金属管浮子流量计 (金属管转子流量计) 是工业自动化过程控制中常用的一种变面积流量测量仪表。 它具有体积小,检测范围大,使用方便等特点,它可用来测量液体、气体以及蒸汽的流量,特别适宜低流 速小流量的测量。
多年来,金属管浮子流量计以其优良性能和可靠性,以及较好的性能价格比,在石化、钢铁、电力、 冶金、轻工、食品、制药、水处理等行业得到了广泛的应用。
本手册面向专业技术人员,适用于金属管浮子流量计的设计选型,也可用于最终用户在使用时的参考。
手册分别介绍了金属管浮子流量计的工作原理、功能特点、技术参数、仪表类型及外形、流量计算、 接线方法和安装、维护等。
本手册只针对金属管浮子流量计的设计选型和使用,同时厂家保留某些技术参数改进而不预先通知的
权利。
二 测量原理
金属管浮子流量计主要由两大部分组成:传感器和指示器。传 感器主要由连接法兰、测量锥管、浮子和上下导向器组成;指示器 主要由壳体、磁传动系统、刻度盘和电远传系统组成。
在垂直的锥形测量管内,有一可上下移动的测量部件—浮子 (图 1) ,当流体自下而上通过锥形管时,浮子受到流体的作用力, 沿锥形管向上移动。当流体的流量增大时,浮子的位移量增大;反 之,流体的流量减少时,浮子的位移量变小。也就是说,流体流量 的大小,决定了浮子在测量管中的位置,从而决定了浮子和锥形管 之间环形面积的大小。当流体的流量保持在一个恒定的流量 Q 时, 浮子也处于一动平衡状态,停留在锥形管中的一位置h ,此时,浮子 和锥形管之间的 环形面积保持恒定。浮子受到三个力的作用:浮子 的重力 G ,浮子受到的浮力 F ,浮子受到流体的作用力 P
,这三个力
图 1
达到平衡。根据流体动力学的柏努力方程、力平衡原理和流体连续性定律,可以计算出此时通过环形面积 的瞬时流体流量,所以,金属管浮子流量计是采用可变面积测量流量的原理。
在浮子的内部,镶嵌一高性能永久磁体,当浮子处于平衡位置时,在浮子周围形成一均匀而稳定的磁 场。在锥形管的外面,安装一磁传感器,这样,就能将测量管内浮子的直线位移通过非接触形式传递到指 示器中,通过检测和处理后, 最终显示在指示器刻度盘上或输出相应的标准 4 ~ 20mA 电流信号。