|
簡單介紹
型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。
型金屬管浮子流量計的詳細介紹型金屬管浮子流量計測量部分特點：
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?shù)刂亓铀俣?，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（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系如式（3）所示，當結構已定，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。 式中d 浮子直徑（即工作直徑），m; h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子直徑處上升高度，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關系。讀出浮子的高度，就可以知道相對應的體積流量，再通過轉換器，將浮子的高度轉換成所對應的體積流量所對應的刻度，這就是金屬管浮子流量計的檢測原理。 轉換指示器 轉換器實際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉換成所對應的體積流量的刻度。從輸出信號來分：有就地顯 示型和遠傳信號輸出型： 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)生轉動，同時電動指針通過刻度盤指示出此時流量  遠傳型，由型指示器中的隨動磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉動，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化成電信號，經(jīng)A/D轉換，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?shù)刂亓铀俣?，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（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系如式（3）所示，當結構已定，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。  式中d 浮子直徑（即工作直徑），m; h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子直徑處上升高度，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關系。讀出浮子的高度，就可以知道相對應的體積流量，再通過轉換器，將浮子的高度轉換成所對應的體積流量所對應的刻度，這就是金屬管浮子流量計的檢測原理。 轉換指示器 轉換器實際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉換成所對應的體積流量的刻度。從輸出信號來分：有就地顯 示型和遠傳信號輸出型： 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)生轉動，同時電動指針通過刻度盤指示出此時流量  遠傳型，由型指示器中的隨動磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉動，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化成電信號，經(jīng)A/D轉換，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）  金屬管浮子流量計的口徑、浮子號及刻度的計算
1、計算方法
2、修正系數(shù)K的確定
b、如果Q是液體質(zhì)量流量則用下式計算K：
其中：ρf:所選浮子密度（g/cm3）
b、如果Q是操作狀態(tài)下氣體的體積流量，則用下式計算K：
c、如果Q是氣體的質(zhì)量流量，則用下式計算K：
d、輔助密度換算公式 金屬管浮子流量計的結構
1、高溫型結構(G型) 
2、帶阻尼器裝置的結構（Z型）
4、高壓型結構(Y型) 金屬管浮子流量計的安裝注意事項
為了能讓金屬管浮子流量計正常工作且能達到一定的測量精度，在安裝流量計時要注意以下幾點： |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
150
|
|
15000～150000
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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?shù)刂亓铀俣?，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（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系如式（3）所示，當結構已定，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。
式中d 浮子直徑（即工作直徑），m;
h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子直徑處上升高度，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關系。讀出浮子的高度，就可以知道相對應的體積流量，再通過轉換器，將浮子的高度轉換成所對應的體積流量所對應的刻度，這就是金屬管浮子流量計的檢測原理。
轉換指示器
轉換器實際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉換成所對應的體積流量的刻度。從輸出信號來分：有就地顯
示型和遠傳信號輸出型：
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)生轉動，同時電動指針通過刻度盤指示出此時流量
遠傳型，由型指示器中的隨動磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉動，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化成電信號，經(jīng)A/D轉換，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?shù)刂亓铀俣龋琺/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（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系如式（3）所示，當結構已定，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。
式中d 浮子直徑（即工作直徑），m;
h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子直徑處上升高度，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關系。讀出浮子的高度，就可以知道相對應的體積流量，再通過轉換器，將浮子的高度轉換成所對應的體積流量所對應的刻度，這就是金屬管浮子流量計的檢測原理。
轉換指示器
轉換器實際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉換成所對應的體積流量的刻度。從輸出信號來分：有就地顯
示型和遠傳信號輸出型：
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)生轉動，同時電動指針通過刻度盤指示出此時流量
遠傳型，由型指示器中的隨動磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉動，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化成電信號，經(jīng)A/D轉換，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）
金屬管浮子流量計的口徑、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?shù)墓接嬎阆鄳獦诵＝橘|(zhì)的流量Qs:
其中：Qs-標校介質(zhì)（水或空氣）在標準狀態(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準狀態(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的水或空氣流量的值。
(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果產(chǎn)生差異。
2、修正系數(shù)K的確定
(1）對于液體介質(zhì)
a、如果Q是液體體積流量則用下式計算K：
b、如果Q是液體質(zhì)量流量則用下式計算K：
其中：ρf:所選浮子密度（g/cm3）
不銹鋼浮子密度為7.8
聚四氟乙烯浮子（PTFE）密度為3.4
鎳基合金（Hastelloy）密度為8.3
ρ:被測介質(zhì)的密度
(2）對于氣體體介質(zhì)
a、如果Q是標準狀態(tài)下（20℃，0.1013Mpa）氣體的體積流量，則用下式計算K：
b、如果Q是操作狀態(tài)下氣體的體積流量，則用下式計算K：
c、如果Q是氣體的質(zhì)量流量，則用下式計算K：
在以上各式中：
ρ： 被測介質(zhì)的密度：被測氣體介質(zhì)在20℃,0.1013MPa狀態(tài)下密度（kg/m3）
P：被測氣體介質(zhì)的壓力（MPa）
T：被測氣體介質(zhì)的溫度（K）
ρ0：空氣在20℃,0.1013MPa情況下密度（1.205kg/m3）
P 0：標校介質(zhì)的壓力（0.1013MPa）
T 0：標校介質(zhì)的溫度（293.15K）
d、輔助密度換算公式
其中：ρst: 被測氣體介質(zhì)在標準狀態(tài)下密度(Kg/m3)
ρt: 被測氣體介質(zhì)在操作狀態(tài)下密度(Kg/m3)
Tt: 被測氣體介質(zhì)在操作狀態(tài)下溫度(K)
Pt:被測氣體介質(zhì)在操作狀態(tài)下壓力(MPa)
p0:被測氣體介質(zhì)在標準狀態(tài)下壓力(MPa)
T0:被測氣體介質(zhì)在操作狀態(tài)下溫度(K)
金屬管浮子流量計的結構
1、高溫型結構(G型)
高溫結構型（G型）是用于介質(zhì)溫度過高或過低而需要對測量管采取保溫隔熱措施的介質(zhì)的流量測量。高溫型結構是加大了測量管與指示器之間的距離來增加散熱、增加隔熱材料厚度，保證指示器工作在允許的環(huán)境溫度范圍內(nèi)。選型為"G"型。
G型金屬管浮子流量計可以測量溫度達-80℃-+300℃的介質(zhì)的流量。
2、帶阻尼器裝置的結構（Z型）
阻尼器結構型用于流量計入口流量(壓力)不穩(wěn)定時的介質(zhì)流量測量，特別是對于氣體的測量。它的結構如圖所示.
3、夾套型結構(T型)
夾套型結構用于對需要伴熱或冷卻（如高粘度和易結晶）的介質(zhì)的流量測量。在夾套中通過加熱或冷卻介質(zhì)，使低沸點、低凝固點流體不汽化和不結晶。
伴熱介質(zhì)的導入和導出連接,標準型要用HG20594-97 DN15 PN1.6法蘭,其它的法蘭規(guī)格連接可與廠標明,夾套的壓力等級為1.6MPa.
夾套型流量計結構見FA標準型流量計法蘭、外形尺寸圖。
4、高壓型結構(Y型)
高壓型結構用于被測介質(zhì)壓力大于標準的壓力等級的流量測量。高壓型結構如下圖所示。目前FFM64系列的壓力可以達到32MPa。另外高壓型流量計可提供內(nèi)置磁過濾器型，安裝高度均為350mm。FA、FB和FC型壓力為10MPa.
高壓型外形尺寸及重量
注:1、G為儀表重量(kg)
金屬管浮子流量計的安裝注意事項
為了能讓金屬管浮子流量計正常工作且能達到一定的測量精度，在安裝流量計時要注意以下幾點：
1、金屬管浮子流量計垂直安裝在無振動的管道上。流體自下而上流過流量計,且垂直度優(yōu)于2°,水平安裝時水平夾角優(yōu)于2°；
2、為了方便檢修和更換流量計、清洗測量管道，安裝在工藝管線上的金屬管浮子流量計應加裝旁路管道和旁路閥；
3、金屬管浮子流量計入口處應有5倍管徑以上長度的直管段，出口應有250mm直管段；
4、如果介質(zhì)中含有鐵磁性物質(zhì)，應安裝磁過濾器；如果介質(zhì)中含有固體雜質(zhì)，應考慮在閥門和直管段之間加裝過濾器；
5、當用于氣體測量時，應保證管道壓力不小于5倍流量計的壓力損失，以使浮子穩(wěn)定工作；
6、為了避免由于管道引起的流量計變形，工藝管線的法蘭與流量計的法蘭同軸并且相互平行，管道支撐以避免管道振動和減小流量計的軸向負荷，測量系統(tǒng)中控制閥應安裝在流量計的下游：
7、測量氣體時，如果氣體在流量計的出口直接排放大氣，則應在儀表的出口安裝閥門，否則將會在浮子處產(chǎn)生氣壓降而引起數(shù)據(jù)失真。
8、安裝PTFE襯里的儀表時，法蘭螺母不要隨意不對稱擰得過緊，以免引起PTEF襯里變形；
9、帶有液晶顯示的儀表，要盡量避免陽光直射顯示器，以免降低液晶使用壽命；帶有鋰電池供電的儀表，要盡量避免陽光直射、高溫環(huán)境（≥65℃）以免降低鋰電池的容量和壽命。
