金屬管浮子流量計(jì)在現(xiàn)代化工業(yè)計(jì)量中的意義

在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、能源計(jì)量及社會(huì)生活等領(lǐng)域中，流量是與溫度、壓力、物位等一樣，需要測量和控制的重要參數(shù)之一。流量計(jì)量，與國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、科學(xué)研究都有密切的關(guān)系。而做好金屬管浮子流量汁量工作，對于保證產(chǎn)品質(zhì)量、保障生產(chǎn)安全、提高生產(chǎn)效率、改進(jìn)操作工藝、促進(jìn)科技進(jìn)步等都具有至關(guān)重要的作用。特別是在能源危機(jī)、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度越來越高的當(dāng)今時(shí)代，流量計(jì)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用更加明顯。
 
流體性質(zhì)、流動(dòng)狀態(tài)、流動(dòng)條件以及感測機(jī)理的復(fù)雜性，造成了如今流量測量儀表的多樣性、專用性和價(jià)格差異的懸殊性。流量計(jì)的信息處理單元（表頭）分為機(jī)械和電子兩種，隨著現(xiàn)場控制的需要和芯片半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，電子信息處理單元已經(jīng)在很大程度上取代了機(jī)械表頭，用來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場顯示、系統(tǒng)控制和信號遠(yuǎn)傳。流量傳感器的精度、穩(wěn)定性、可靠性及適應(yīng)工作環(huán)境的能力、智能化水平和性價(jià)比高低等指標(biāo)都極大地影響著社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展。而現(xiàn)今向數(shù)字化、智能化、多功能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是各種流量計(jì)將來發(fā)展的必然趨勢。
 
近幾十年來，隨著半導(dǎo)體芯片技術(shù)的飛速發(fā)展，人類已經(jīng)進(jìn)入了電子信息時(shí)代。由于電子產(chǎn)品在快速性、穩(wěn)定性、可靠性以及小型化、高精度、無噪聲等方面占據(jù)了*優(yōu)勢，它們已很大程度的取代了原有的機(jī)械傳動(dòng)裝置，在生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面起到了不可或缺的作用。因此，工業(yè)控制儀表和流量檢測儀表已普遍采用電子信息處理單元，以方便對生產(chǎn)過程的控制和檢測。特別是近十幾年來，隨著電子芯片的高度集成化，使用貼片元件代替?zhèn)鹘y(tǒng)插針封裝的器件更是當(dāng)前潮流。同時(shí)，由于電子產(chǎn)品簡便化、小型化、便攜化的要求，電池供電的產(chǎn)品越來越多，節(jié)能降耗的觀念深入人心，因此低功耗產(chǎn)品正飛速發(fā)展，逐漸成為市場的主流。
 
1.2 金屬管浮子流量汁的原理現(xiàn)今用于工業(yè)測量的流量儀表種類繁多。按照測量方法和結(jié)構(gòu)的不同，可以分為差壓式流量計(jì)、容積式流量計(jì)、流體振動(dòng)式流量計(jì)、超聲流量計(jì)、插入式流量計(jì)、明渠式流量計(jì)等共十一大類。
 
金屬管浮子流量汁（又稱轉(zhuǎn)子流量計(jì)）是經(jīng)典的變面積式流量計(jì)，是以浮子在垂直錐形管內(nèi)隨著流量變化而升降，改變它們之間形成的流通環(huán)隙面積作流量測量依據(jù)的體積流量儀表。因其具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，壓損小且穩(wěn)定，可測低流速介質(zhì)等諸多優(yōu)點(diǎn)，一直廣泛用于氣體、液體的流量測量和自動(dòng)控制系統(tǒng)中。
 
浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)主要由一個(gè)向上擴(kuò)張的錐形管和一個(gè)置于錐管中可以上下自由移動(dòng)的浮子組成，如圖1-1所示。浮子流量計(jì)本體兩端用法蘭、螺紋或軟管與測量管道連接，使流體自下而上地流過流量計(jì)，推動(dòng)浮子。當(dāng)流體自下而上流入錐管時(shí)，被浮子截流，這樣在浮子上、下游之間產(chǎn)生壓力差，浮子在壓力差的作用下上升，這時(shí)作用在浮子上的力有三個(gè)：流體對浮子的動(dòng)壓力、浮子在流體中的浮力和浮子自身的重力。當(dāng)流體對浮子的動(dòng)壓力與浮子在流體中所受的浮力之和等于浮子的重力時(shí)，浮子就平穩(wěn)地浮在某一位置上。浮子懸浮的高度h 與通過流量計(jì)的流量之間成單值函數(shù)關(guān)系。所以，可以通過浮子的位置直接讀出流量計(jì)的流量值，或通過遠(yuǎn)傳信號將其傳送給二次儀表顯示和記錄。
 
金屬管浮子流量汁多用于測量管徑中小、流速較低的流體。常用儀表口徑40~50 mm以下，*小口徑做到1.5~4 mm。可用于較低雷諾數(shù)，選用粘度不敏感形狀的浮子，流通環(huán)隙處雷諾數(shù)只要大于40或50，則雷諾數(shù)變化時(shí)流量系數(shù)保持不變，也就是說流體粘度的變化不影響流量系數(shù)，這數(shù)值遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)孔板等節(jié)流差壓式儀表*低雷諾數(shù)104~105的要求。大部分金屬管浮子流量汁對上游直管段要求不高，且具有較寬的流量范圍，一般為10：1，*低為5：1，*高為25：1。流量檢測元件的輸出接近于線性，壓力損失較低。