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金屬浮子流量計

簡要描述:

金屬浮子流量計(又稱金屬轉子流量計)具有結構簡單、工作可靠、適用範圍廣、精度較高、安裝方便等特點。該係列流量計與玻璃轉子流量計比較,具有耐高壓、高溫、安全感強、讀數簡明等特點。並可適用於不透明介質和腐蝕性介質的流量測量。

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更新時間:2020-05-22

RS-60J金屬浮子流量計

供電電源:24VDC

管道通徑:DN15~DN150mm
測量介質:液體、氣體
電流輸出:4~20mA
防護等級:IP65
防爆等級:dIIBT4
精度範圍:1.6%、2.5%

測量原理

金屬管浮子流量計為變麵積式流量計,即在流量計的垂直測量管中,當流體向上流經管子時。浮子向上移動,在某一位置浮子所受升力與浮子重力達到平衡,此時浮子與孔板(或錐管)間的流通環隙麵積保持一定。環隙麵積與浮子的上升高度成比例,即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子上下移動時,以磁耦合的形式將位置傳遞到外部指示器,使指示器的指針跟隨浮子移動,並借助凸輪板使指針線性地指示流量值的大小。

電遠傳型是在指針現場指示流量的同時再通過角位移傳感器及電變送電路,把流量值精確地轉換成0-10mA或4-20mA的標準信號。

結構原理

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於浸在流體中浮子重量時,浮子便上升,環隙麵積隨之增大,環隙處流體流速立即下降,浮子上下端差壓降低,作用於浮子的上升力亦隨著減少,直到上升力等於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係。

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——儀表的流量係數,因浮子形狀而異;

ε——被測流體為氣體時氣體膨脹係數,通常由於此係數校正量很小而被忽略,且通過校驗已將它包括在流量係數內,如為液體則ε=1;

△F——流通環形麵積,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遊橫截麵上的密度,kg/m3;

Ff——浮子工作直徑(最大直徑)處的橫截麵積,m2;

Gf——浮子質量,kg。

流通環形麵積與浮子高度之間的關係如式(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係,隻有在圓錐角很小時,才可視為近似線性。

m2

(3)式中 d——浮子最大直徑(即工作直徑),m;

h——浮子從錐管內徑等於浮子最大直徑處上升高度,m;

β——錐管的圓錐角;

a、b——常數。

口徑15-40mm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用得普遍是由硼矽玻璃製成,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麵和帶導向棱筋(或平麵)兩種。浮子在錐管內自由移動,或在錐管棱筋導向下移動,較大口平滑麵內壁儀表還有采用導杆導向。

圖3是直角型安裝方式金屬管浮子流量計典型結構,通常適用於口徑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)內有導杆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,通常用於口徑小於10-15mm的儀表。

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