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浮子流量计的工作原理及应用。

时间:2022-02-28
浮子流量计的工作原理及应用。
浮子流量汁(又称转子流量计)是一种传统的可变面积流量测量装置。当流量发生变化时,浮子在垂直锥管中上下移动时,锥管与浮子之间形成的循环流量面积发生变化。它是一种基于这一原理实现流量测量的体积式流量仪器。由于其机械结构简单、加工方便、工作稳定、可靠性高、压力损失小,特别是低雷诺书小流量介质的特点,广泛应用于气体和液体的流量测量和自动控制系统中。
金属锥管浮子流量计在浮子流量计中具有使用温度和压力范围广的优点,越来越受到重视。因此,研究如何提高浮子流量计的测量精度,提高浮子流量计对环境的适应性,对金属管浮子流量计的广泛应用具有重要意义。锥管浮子流量计由~锥管和可在锥管中上下浮动的浮子组成,结构如图1所示。底部通常与垂直管段的法兰连接,流体从白色到上流过流量计,使浮子上下移动。流体的流向通常是自下而上的。当流经浮子和锥管时,流体被浮子截流。浮子上下游压力不同,浮子上下截面会产生压差。此时,浮子受到以下三种力:流体对浮子的压力、浮子在流体中的浮力和重力。当流体对浮子的动压力与浮子在流体中的浮力之和等于浮子的重力时,浮子稳定地浮在一定的位置。此时的流量可以通过确定浮子的悬浮位置来获得,因此浮子j的悬浮高度h与通过流量计的流量之间存在单值函数关系。
从浮子流量计的工作原理可以看出,介质应自下而上流动,不能水平安装。然而,许多工业现场受到空气问题的限制,必须水平安装。通过水平浮子流量计的单独设计,由于流速方向的变化在很短的距离内,必然会导致流场畸变,严重影响测量精度。如何提高测量精度已成为当前的难题。因此,本文将研究如何纠正流场,提高浮子的应力平衡,提高测量不确定性。
因此,流量计的流量值可以通过浮子的位置直接读取,也可以通过远程信号传输到二次仪表显示和记录,作为工业控制的流量变送器,实现流量监控的远程监控。
浮子流量变送器作为流程控制中的流量测控传感器部分,在整个监控系统tp中起着重要作用。其测量精度决定了数据采集和处理是否准确有效。图1-2显示了包含浮子流量计的测控系统示意图。
经典的浮子流量计由三个单元组成:浮子流量传感器部分、位移角度转换机构部分和信息转换处理部分。图1-3给出了其机构示意图。在流体测量中,当被测介质流经传感器向上膨胀的锥管时,浮子的上下截面随着压差阻力的增加而向上移动。当浮力、重力和压差阻力达到平衡时,浮子的高度通常通过非接触式位移角度转换部分测量,通过信息处理单元转换角度和位移,根据浮子高度和流量之间的函数关系计算被测介质的流量。因此,准确的角度位移计算是决定整个浮子流量计测量精度和稳定性的核心。浮子流量传感器有两种形式:锥管浮子和孔板。可见,流量传感器的结构是否合理,位移测量的精度决定了流量计的测量精度。
从以上原理分析可以看出,浮子的高度检测是通过机电转换单元准确测量悬浮在锥管中的位置,通常通过磁钢耦合驱动机械摆杆旋转,改变角位移传感器的角度,输出电信号,处理信号,然后转换实际流量。浮子位置随流量变化频繁移动,可见机电转换单元必须非接触式,机械磨损小,工作可靠稳定,温度特性好,线性度高,保证输出精度。因此,传感器性能的提高意味着金属管浮子流量计精度的提高。放宽工况,使浮子流量计能够在更广泛的工作环境中得到应用。因此,本文将研究如何提高角位移测量精度和环境适应性,以及如何提高测量精度?
在实际工业应用过程中,测量和控制对象在流体特性和安装条件上存在差异,因此有必要对影响浮子流量传感器测量精度的因素和规律进行深入研究,研究浮子流量计在提高测量精度、改善安装条件、优化智能信息处理系统等方面的结构优化。例如,研究浮子前端流场分布对浮子流量传感器测量的影响,通过纠正流场分布,减少流场干扰对测量的影响;改进测量数学模型,提高信息处理单元的环境适应性;这些研究对提高浮子流量仪器的测量精度和扩大适用范围具有重要意义。
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