金属管浮子流量计的相关测量原理介绍

    在流量测量中，金属管浮子流量计是量大面广的产品之一。

    它具有结构简单、直观、压损小、测量范围大、运行可靠、可测中小流量及低雷诺数流量、维护方便、寿命长，对仪表前后直管段长度要求不高等优点。

    多年来，金属管浮子流量计的各种优良性能和可靠性，以及较好的性能价格比，广泛受到了石化、钢铁、电力、冶金、轻工、食品、制药、水处理等行业的青睐。

    原理

    浮子流量计又称转子流量计，是变面积式流量计的一种。浮子流量计实现流量测量的理论基础是“定压将，变面积“原理。在流动的流体中放置一个轴线与流向平行的浮子，见图1。

    浮子流量计本体可以用两端法兰、螺纹或软管与测量管道连接。

    当流体自下而上流入锥管时，被浮子截流，这样在浮子上、下游之间产生压力差，浮子在压力差的作用下上升，这时作用在浮子上的力有三个：

    流体对浮子的动压力、浮子在流体中的浮力和浮子自身的重力。只有当流体对浮子的动压力与浮子在流体中所受的浮力之和等于浮子的重力时，浮子就平稳地浮在某一位置上。

    大量实验证明，在一定雷诺数的范围内，对于同一口径浮子流量计，流体流速的大小与浮子的形状有关。

    对于给定的浮子流量计，浮子大小和形状已经确定，因此它在流体中的浮力和自身重力都是已知是常量，唯有流体对浮子的动压力是随来流流速的大小而变化的。

    因此当来流流速变大或变小时，浮子将作向上或向下的移动，相应位置的流动截面积也发生变化，流动截面积与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。浮子上下移动时，以磁耦合的形式将位置传递到外部指示器，直到流速变成平衡时对应的速度，浮子就在新的位置上稳定。

    对于一台给定的浮子流量计，浮子在测量管中的位置与流体流经测量管的流量的大小成一一对应关系。

    为了使浮子在形管的中心线上下移动时不碰到管壁，通常采用两种方法：

    一种是在浮子中心装有一根导向芯棒，以保持浮子在锥形管的中心线作上下运动，另一种是在浮子圆盘边缘开有一道道斜槽；

    当流体自下而上流过浮子时，一面绕过浮子，同时又穿过斜槽产生一反推力，使浮子绕中心线不停地旋转，就可保持浮子在工作时不致碰到管壁。

    浮子流量计的浮子材料可用不锈钢、钛、316L等制成。