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                      金屬管浮子流量計工作原理是什么?

                      文章出處:華仁儀表 發表時間:2019-01-25 10:31

                       

                      LZ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到平衡。此時浮子與孔板(或錐管)間的流通環隙面積保持一定。環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部磁鐵傳輸到外部的指示器,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,即使安裝限位開關或變送器,儀表可用于高溫,高壓工作條件下。   

                      3特點

                      編輯

                      LZ金屬管浮子流量計是工業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流量測量。

                        測量部分特點:

                        1、堅固的全金屬結構設計型浮子流量計

                        2、采用獨立概念設計的測量管指示器

                        3、可選擇不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE材料測量系統

                        4、低壓力損失設計

                        5、短行程、小型結構設計、儀表總高度250

                        6、磁性耦合結構確保數據傳輸、信號更加穩定

                        7、保溫或伴熱夾套

                        8、垂直、水平、各種安裝方式更適合不同使用場合

                        9、適用于小口徑和低流速介質流量測量

                        10、工作可靠,維護量小,壽命長

                        11、對于直管段要求不高

                        12、較寬的流量比10:1

                        13、雙行大液晶顯示,可選現場瞬時/累計流量顯示,可帶背光

                        14、單軸靈敏指示

                        15、非接觸磁耦合傳動

                        16、全金屬結構,適于高溫、高壓和強腐蝕性介質

                        17、可用于易燃、易爆危險場合

                        18、選二線制、電池、交流供電方式

                        19、多參數標定功能

                        20、帶有數據恢復,數據備份及掉電保護功能

                      4流量參數

                      編輯

                      通經(mm)

                      [4]流量范圍

                         

                      壓力損失kPa

                       
                        水L/h*   空氣M3/h* 空氣
                        常規型 防腐型 常規型,防腐型    
                      15 2,5~25 --- 0,07~0,7 6.5 7.1
                        4,0~40 2,5~25 0,11~1,1 6.5 7.2
                        6,3~63 4,0~40 0,18~1,8 6.6 7.3
                        10~100 6,3~63 0,28~2,8 6.6 7.5
                        16~160 10~100 0,40~4,0 6.8 8.0
                        25~250 16~160 0,7~7,0 7.2 10.8
                        40~400 25~250 1,0~10 8.6 10.0
                        63~630 40~400 1,6~16,0 11.1 14.0
                      25 100~1000 63~630 3~30 7.0 7.7
                        160~1600 100~1000 4,5~45 8.0 8.8
                        250~2500 160~1600 7~70 10.8 12.0
                        400~4000 250~2500 11~110 15.8 19.0
                      40 500~5000 --- 12~120 10.8 9.8
                        600~6000 ---- 16~160 12.6 16.5
                      50 630~6300 400~4000 18~180 8.1 8.6
                        1000~10000 630~6300 25~250 11.0 10.4
                        1600~16000 1000~10000 40~400 17.0 15.5
                      80 2500~25000 1600~16000 60~600 8.1 12.9
                        4000~40000 2500~25000 80~800 9.5 18.5
                      100 6300~63000 4000~40000 100~1000 15.0 19.2
                      150 20000~100000 --- 600~3000 19.2 20.3

                      5結構原理

                      編輯

                      LZ金屬浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴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過錐管1和浮子2形成的環隙3時,浮子上下端產生差壓形成浮子上升的力,當浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時,浮子便上升,環隙面積隨之增大,環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,浮子便穩定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對應關系。

                      [5] 

                      體積流量Q的基本方程式為 (1)當浮子為非實芯中空結構(放負重調整量)時,則 (2)式中 α——儀表的流量系數,因浮子形狀而異; ε——被測流體為氣體時氣體膨脹系數,通常由于此系數校正量很小而被忽略,且通過校驗已將它包括在流量系數內,如為液體則ε=1; △F——流通環形面積,m2; g——當地重力加速度,m/s2; Vf——浮子體積,如有延伸體亦應包括,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(最大直徑)處的橫截面積,m2; Gf——浮子質量,kg?!?/p>

                      流通環形面積與浮子高度之間的關系如式(3)所示,當結構設計已定,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系,只有在圓錐角很小時,才可視為近似線性?!2 (3)式中 d——浮子最大直徑(即工作直徑),m; h——浮子從錐管內徑等于浮子最大直徑處上升高度,m; β——錐管的圓錐角; a、b——常數?!】趶?5-40mm透明錐形管浮子流量計典型結構如圖2所示。

                      透明錐形管4用得最普遍是由硼硅玻璃制成,習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尺。錐管內腔有圓錐體平滑面和帶導向棱筋(或平面)兩種。浮子在錐管內自由移動,或在錐管棱筋導向下移動,較大口平滑面內壁儀表還有采用導桿導向?!?/p>

                      圖3是直角型安裝方式金屬管浮子流量計典型結構,通常適用于口徑15-40mm以上儀表。錐管5和浮子4組成流量檢測元件。套管(圖3未表示)內有導桿3的延伸部分,通過磁鋼耦合等方式,將浮子的位移傳給套管外的轉換部分。轉換部分有就地指示和遠傳信號輸出兩大類型。除直角安裝方式結構外還有進出口中線與錐管同心的直通型結構,通常用于口徑小于10-15mm的儀表。

                      6流量換算

                      編輯

                      制造廠家是用水或空氣來進行的標定的,由于實際應用時介質的狀態和標定時不同,根據測量原理,浮子在測量管中的同一位置所代表的流量值和標定時是不同的,要想正確選擇流量計的規格、現場使用好儀表,就要知道它們之間的流量換算關系。

                      另外金屬浮子流量計行業標準規定其精度是相對于滿量程而言的,所以用戶使用時,其常用流量應達到滿量程的60%~80%以上較為合理,如果用在50%以下則相對誤差會增大,精度受影響,如果流量超過滿量程更是無法正常測量,因此只有正確進行流量換算才能選出適合的儀表。

                      換算的依據

                          換算的依據主要有兩個:浮子流量計的理論計算公式和理想氣體的狀態方程。

                          浮子流量計的計算公式

                        (1)

                          式中:Q——體積流量

                          a——流量系數

                          Fk——浮子最大直徑與其同高度錐管橫截面之間的環隙面積

                          g——重力加速度

                          Vf——浮子的體積

                          ρf——浮子的密度

                          ρ——被測流體的密度

                          A——浮子的最大截面積(式中的單位為cm、g、s制)

                          理想氣體的狀態方程 

                        (2)

                          式中:P0,P1——兩種狀態下的絕對壓力

                          T0,T1——兩種狀態下的絕對溫度

                          V0,V1——兩種狀態下的體積從理想氣體的狀態方程可以演繹出以下兩種關系 :

                      a流量關系  (3)

                      B密度關系  (4)

                      式中:M——介質的質量

                          ρ——介質的密度

                          Q——介質的流量[6]

                      7下進右出測量部分特點

                      編輯

                        1、堅固的全金屬結構設計型浮子流量計

                        2、采用獨立概念設計的測量管指示器

                        3、可選擇不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE材料測量系統

                        4、低壓力損失設計

                        5、短行程、小型結構設計、儀表總高度250

                        6、磁性耦合結構確保數據傳輸、信號更加穩定

                        7、保溫或伴熱夾套

                        8、垂直、水平、各種安裝方式更適合不同使用場合

                      9、適用于小口徑和低流速介質流量測量

                        、工作可靠,維護量小,壽命長

                        11、對于直管段要求不高

                        12、較寬的流量比10:1

                        13、雙行大液晶顯示,可選現場瞬時/累計流量顯示,可帶背光

                        14、單軸靈敏指示

                        15、非接觸磁耦合傳動

                        16、全金屬結構,適于高溫、高壓和強腐蝕性介質

                        17、可用于易燃、易爆危險場合

                        18、選二線制、電池、交流供電方式

                        19、多參數標定功能

                        20、帶有數據恢復,數據備份及掉電保護功能

                      8下進右出主要參數

                      編輯

                        ◇測量范圍:水(20℃)1-200000 l/h

                        空氣(20℃,0.1013MPa)0.03-4000m3/h;參見流量表,特殊流量可訂制

                        ◇量 程 比:標準型10:1

                        ◇精 度:標準型1.0級;特殊型0.5級

                        ◇壓力等級:標準型:DN15-DN50 4.0MPa DN80-DN200 1.6MPa

                        特殊型:DN15-DN50 25MPa DN80-DN200 16MPa

                        夾套的壓力等級為1.6MPa;特殊型在選型和訂貨前應與工廠協商

                        ◇壓力損失:7kPa-70kPa

                        ◇介質溫度:標準型:-80℃-+200℃:PTFE:0℃-85℃

                        高溫型:最高可達400℃

                        ◇介質粘度:DN15:η<5mPa.s(F15.1-F15.3)

                        η<30mPa.s(F15.4-F15.8)

                        DN25:η<250mPFa.s

                        DN50-DN150:η<300mPa.s

                        ◇環境溫度:液晶型-30℃-+85℃

                        指針型-40℃-+120℃

                        ◇連接形式:標準型:DIN2501標準法蘭

                        特殊型:由用戶指定的任意標準法蘭或螺紋

                        ◇電纜接口:M20*1.5

                        ◇供電電源:標準型:24VDC二線制4-

                       


                      此文關鍵字:金屬管,浮子,流量計,工作,原理,是什么,
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