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浮子流量计的工作原理及分类

  浮子流量计又称转子流量计,主要用于中小口径流量测量,可以测液体、气体、蒸汽等,产品系列规格齐全,得到广泛的应用。

  1浮子流量计工作原理

  根据浮子在锥形管内的高度来测量流量,利用流体通过浮子和管壁之间的间隙时产生的压差来平衡浮子的重量,流量越大,浮子被托得越高,使其具有更大的环隙面积,也即环隙面积随流量变化,所以一般称为面积法.它较多地利用于中、小流量的测量,有配以电远传或气远传发信器的类型。

  2浮子流量计分类

  2.1按锥管材料分类

  可分为透明材料锥管、金属锥管。

  1. 透明锥形管浮子流量计

  透明锥形管材料有玻璃管、透明工程塑料如聚苯乙稀,聚碳酸酯、有机玻璃等。其中用得最多的是玻璃管,但容易破碎;而工程塑料管不易破碎,有些还耐酸碱液等腐蚀性介质的腐蚀。

  透明锥形管浮子流量计的口径15~40mm,流量分度直接刻在锥管外壁上,或者在锥管旁另外装分度标尺,锥管内有圆锥体平滑面和带导向棱筋(或平面)两种。浮子在锥管内自由移动,或在锥管棱筋导向下移动,较大口平滑面内壁仪表还有采用导杆导向。

  2. 金属锥形管浮子流量计

  金属管锥形管浮子流量计口径15~40mm,通过磁钢耦合等方式,将浮子的位移传给套管外的转换部分。与透明锥形管浮子流量计相比。可用于较高的介质温度和压力,并且不易破碎。

  透明浮子流量计还有其他几种结构,如透明直管浮子流量计是透明锥形管浮子流量计的变形结构,流量检测元件由孔板和锥形浮塞组成。金属管锥形管浮子流量计还有其他类型或变形结构。其中直接批示型通过透明直管和浮塞直接观察读取浮子位置;水平安装型可安装于水平管道;直通型与典型结构的直角流通方向不同,不必改变流通方向,可直接连接垂直管道,安装方便;浮塞孔板型以浮塞孔板代替转子锥形管,改变流量规格只要调换不同锥度的浮塞,比较方便。

  2.2按流量计功能分类

  可分为现场指示、气动远传信号输出、电动远传信号输出、报警等。透明管浮子流量计都是现场指示型。有时装有接近开关,输出上下限报警信号。远传信号输出型仪表的转换部分将浮子位移量转换成电流或气压模拟量信号输出,分别成为气远传浮子流量计和电远传浮子流量计。

  2.3按与管道连接方式分类

  可分为软管连接、法兰连接、螺纹连接。透明管浮子流量计三种连接方法皆有,其中软管连接常用于口径10mm以下仪表和工作压力较低的场所;螺纹连接常用于口径40mm以下的仪表,使用范围不广;法兰连接用于口径15~100mm的仪表,应用最为普通。金属管浮子流量计通常为法兰连接,个别型号用螺纹连接。

  2.4按被测流体分类

  可分为液体用、气体用、蒸汽用。大部分浮子流量计同一仪表既可测液体也可测气体。测量蒸汽只能用专门设计的金属管浮子流量计,或在标准型仪表上、加装附加构件,如增加带散热片的液体阻尼件,与指示转换部分连接处加装散热片等。

  2.5按用途分类

  可分为基型、夹套保温型、防爆型、耐腐型、吹流型。基型应用最为广泛。夹套保温型用于管路中温度明显高于(或低于)环境温度的场合。用于有爆炸性气体或粉尘时电远传浮子流量计采用防爆型,目前国内有隔爆型设计结构和本质安全防爆设计结构类型。耐腐型浮子流量计与介质接触的结构件和浮子用聚四氟乙稀等工程塑料制成。吹流型流量较小,空气为20~3000L/h,水为0.3~100L/h,精确度要求不高。吹流型浮子流量计与小型自力式差压调节器组成一体,使动力源压力波动或下游参数变化扰动引起的流量变化,自行调节使之保持恒定的流量。

  2.6按被测流体通过方式分类

  可分为全流型、分流型。全流型指被测流体全部流过浮子流量计的仪表。分流型指只有部分被测流体流过浮子等流量检测部分,分流型浮子流量计由装在主管道上标准孔板和较小口径浮子流量计组合而成,应用于管径大于50mm的较大流量和只要就地指示的场所。

  3浮子流量计主要特点

  (1) 适用于小口径和低流速,仪表口径在50mm以下,如选用对黏度不敏感形状的浮子,流通环隙处雷诺数可低至40~500,这时流量系数趋于常数。由于浮子流量计适用的被测流体种类多,因此在小、微流量测量领域中应用最多。

  (2) 对上游直管段长度要求不高。

  (3) 宽范围度,一般为10:1,最低5:1,最高25:1。输出特性近似这线性,压力损失较低。

  (4) 玻璃管浮子流量计结构简单,价格便宜,多用于现场就地指示,但玻璃管容易破碎,且不能用在高温高压场所。

  (5) 金属管浮子流量计可以用在高温高压场所,并且有标准化信号输出,但价格较贵。

  (6) 大流量仪表结构笨重,一般口径不超过DN250mm

  (7) 使用流体和出厂标定流体不一致时,要进行流量示值修正。一般校准流体液体为水,气体为空气,现场被测流体密度与黏度有变化时要进行流量示值修正。

  4浮子流量计选用

  浮子流量计的选用可从以下几个方面考虑:

  (1) 作为直观流动指示或测量精度要求不高的现场指示仪表使用,主要解决小、微流量测量。

  (2) 测量的对象主要是单相液体或气体。

  (3) 如果只要现场指示,首先可以考虑选用价廉的玻璃管转子流量计。玻璃管转子流量计应带有透明防护罩,以防止玻璃破碎造成流体散溅影响。用于气体时应选用有导杆或带棱筋导向的仪表。如果温度、压力不能胜任则选用就地指示金属管浮子流量式。

  (4) 如果需要远传输出信号作流量控制或总量积算,一般选用电远传金属管浮子流量计。如环境要求防爆则选用气远传金属管浮子流量计或者防爆型电远传金属管子浮子流量计。

  (5) 测量温度高于环境温度的高黏度液体和降温易析出结晶或易凝固的液体,应选用带夹套的金属管浮子流量计。

  浮子流量计安装

  (1)垂直安装在无振动的管道上,流体自下而上流过仪表。

  (2)测量污脏流体时应在仪表上游安装过滤器

  (3)如果流体本身有脉动,可加装缓冲罐;如仪表本身有振荡,可加装阻尼装置。

  (4)要排尽液体用仪表内气体。

  (5)使用条件的流体密度、气体压力温度与标定不一致时,要作必要换算。

 

 

[来源:www.jhyb.cn] [作者:admin] [日期:2014.02.13] [热度:]

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