金湖匯鑫儀表有限公司是國內(nèi)重點(diǎn)測控工程成套單位,主營氣體流量計、液體流量計、電磁流量計、變送器、調(diào)節(jié)閥等相關(guān)系列產(chǎn)品。
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金屬管浮子流量計采用可變面積式測量原理，適用于測量液體，氣體。全金屬結(jié)構(gòu)，有指示型、電遠(yuǎn)傳型、耐腐型、高壓型、夾套型、防爆型。具有 0-10mA，4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號輸出和現(xiàn)場指示。累積，數(shù)字通訊，現(xiàn)場修改測量參數(shù)，不同的供電方式功能，帶有磁性過濾器和特殊規(guī)格品種。廣泛應(yīng)用于，石油、化工、發(fā)電、制藥、食品、水處理等。復(fù)雜，惡劣環(huán)境條件，及各種介質(zhì)條件的流量測量過程中。
工作原理
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。
結(jié)構(gòu)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(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的基本方程式為 （1）當(dāng)浮子為非實(shí)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)刂亓铀俣龋?/span>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（zui大直徑）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?！?/span>m2 （3）式中 d——浮子zui大直徑（即工作直徑），m； h——浮子從錐管內(nèi)徑等于浮子zui大直徑處上升高度，m； β——錐管的圓錐角； a、b——常數(shù)?！】趶?/span>15-40mm透明錐形管浮子流量計典型結(jié)構(gòu)如圖2所示。透明錐形管4用得zui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。 圖3是直角型安裝方式金屬管浮子流量計典型結(jié)構(gòu)，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(nèi)有導(dǎo)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(zhuǎn)換部分。轉(zhuǎn)換部分有就地指示和遠(yuǎn)傳信號輸出兩大類型。除直角安裝方式結(jié)構(gòu)外還有進(jìn)出口中線與錐管同心的直通型結(jié)構(gòu)，通常用于口徑小于10-15mm的儀表。
金屬管浮子流量計測量部分特點(diǎn)
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、短行程、小型結(jié)構(gòu)設(shè)計、儀表總高度250
6、磁性耦合結(jié)構(gòu)確保數(shù)據(jù)傳輸、信號更加穩(wěn)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(zhì)流量測量
、工作可靠，維護(hù)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(xiàn)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(jié)構(gòu)，適于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)
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(shù)標(biāo)定功能
20、帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能
智能金屬管浮子流量計
適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測量；工作可靠，維護(hù)量小，壽命長；對于直管段要求不高；較寬的流量比10：1；雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場瞬時/累計流量顯示，可帶背光單軸靈敏指示；非接觸磁耦合傳動；全金屬結(jié)構(gòu)，適于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)；可用于易燃、易爆危險場合；可選二線制、電池、交流供電方式；多參數(shù)標(biāo)定功能；帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能.
技術(shù)參數(shù)
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(biāo)準(zhǔn)型10：1 特殊型20：1
精度：標(biāo)準(zhǔn)型1．5級特殊型1．0級
壓力等級：標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)與工廠協(xié)商
壓力損失：7kPa-70kPa
介質(zhì)溫度：標(biāo)準(zhǔn)型：－80℃-+200℃：PTFE：0℃－85℃
高溫型：zui高可達(dá)400℃
介質(zhì)粘度：DN15: <5mPa.sF15.1-F15.3
<30mPa.sF15.4-F15.8
DN25: <250mPFa.s
DN50-DN150: <300mPa.s
環(huán)境溫度：液晶型－30℃－+85℃
指針型－40℃－+120℃
連接形式：標(biāo)準(zhǔn)型：DIN2501標(biāo)準(zhǔn)法蘭
特殊型：由用戶的任意標(biāo)準(zhǔn)法蘭或螺紋
電纜接口：M20*1．5
供電電源：標(biāo)準(zhǔn)型24VDC二線制4－20mA（10．8VDC－36VDC）
交流型：85－265VAC ? ?50HZ
選擇金屬管浮子流量計所需要的工藝參數(shù)
1、工藝管道的口徑
2、被測量工藝介質(zhì)的名稱、性質(zhì)、密度、粘度
3、被測量介質(zhì)的工作溫度
4、被測量介質(zhì)的工作壓力（壓力的大小決定浮子的質(zhì)量）
5、被測量介質(zhì)的流量
6、現(xiàn)場工礦狀況
檢測原理
金屬管浮子流量計檢測部分是由一個自下向上擴(kuò)張的垂直錐形管和一個沿著錐形管軸可以上下自由移動的浮子組成。工作原理如圖1所示，被測流體從下向上經(jīng)過錐管和浮子形成的環(huán)隙時，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著對應(yīng)關(guān)系。
體積流量Q的基本方程式為：
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)刂亓铀俣龋?/span>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（zui大直徑）處的橫截面，m2；
Gf 浮子重量，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。
式中d 浮子zui大直徑（即工作直徑），m;
h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子zui大直徑處上升高度，m;
β 錐管的圓錐角；
a、b 為常數(shù)
從（1），（2），（3）公式可知，在一定的條件下，浮子在錐管內(nèi)的高度與體積流量有一定的比例對應(yīng)關(guān)系。讀出浮子的高度，就可以知道相對應(yīng)的體積流量，再通過轉(zhuǎn)換器，將浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對應(yīng)的體積流量所對應(yīng)的刻度，這就是金屬管浮子流量計的檢測原理。
轉(zhuǎn)換指示器
轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對應(yīng)的體積流量的刻度。從輸出信號來分：有就地顯
示型和遠(yuǎn)傳信號輸出型：
就地顯示型：由就地指示器中的隨動磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動，同時電動指針通過刻度盤指示出此時流量
智能遠(yuǎn)傳型，由智能型指示器中的隨動磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動，同時帶動傳感磁鋼及指針，通過一個磁傳感器將磁場變化轉(zhuǎn)化成電信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，微處理器處理，D/A輸出，LCD液晶顯示，來顯示出瞬時流量及累積流量大小。（如下圖所示）
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)刂亓铀俣龋?/span>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（zui大直徑）處的橫截面，m2；
Gf 浮子重量，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。
式中d 浮子zui大直徑（即工作直徑），m;
h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子zui大直徑處上升高度，m;
β 錐管的圓錐角；
a、b 為常數(shù)
從（1），（2），（3）公式可知，在一定的條件下，浮子在錐管內(nèi)的高度與體積流量有一定的比例對應(yīng)關(guān)系。讀出浮子的高度，就可以知道相對應(yīng)的體積流量，再通過轉(zhuǎn)換器，將浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對應(yīng)的體積流量所對應(yīng)的刻度，這就是金屬管浮子流量計的檢測原理。
轉(zhuǎn)換指示器
轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對應(yīng)的體積流量的刻度。從輸出信號來分：有就地顯
示型和遠(yuǎn)傳信號輸出型：
就地顯示型：由就地指示器中的隨動磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動，同時電動指針通過刻度盤指示出此時流量
智能遠(yuǎn)傳型，由智能型指示器中的隨動磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動，同時帶動傳感磁鋼及指針，通過一個磁傳感器將磁場變化轉(zhuǎn)化成電信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，微處理器處理，D/A輸出，LCD液晶顯示，來顯示出瞬時流量及累積流量大小。
口徑、浮子號及刻度的計算
1、計算方法
（1） 根據(jù)用戶給出的數(shù)據(jù)，選擇適當(dāng)?shù)墓接嬎阆鄳?yīng)標(biāo)校介質(zhì)的流量Qs：
其中：Qs-標(biāo)校介質(zhì)（水或空氣）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20℃，0.1013Mpa）的流量
Q-用戶介質(zhì)流量 K-修正系數(shù)
（2）根據(jù)計算得到的 Qs值，查流量表來確定選用的浮子號及測量管的口徑（流量表中的數(shù)值都是水或空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量值）
（3）確定測量管口徑和浮子號后，建議用下式確定被測介質(zhì)流量刻度的上限值Q：
其中：Qi查流量表中選取某一浮子號對應(yīng)的水或空氣流量的zui大值。
（4）由于計算中沒有考慮粘度的修正，有可能與工廠計算的結(jié)果產(chǎn)生差異。
