金屬管浮子流量汁是一種普遍的變面積型流量儀表.浮子流量計在測量過程中始終保持節(jié)流件（浮子）前后的壓降不變,通過改變流通面積來改變流體體積流量的檢測儀表.因其具有構(gòu)造簡單,工作可靠,價格低廉,對儀表前后直管段要求低等優(yōu)點,被廣泛用于氣體、液體、蒸汽流量的測量中.
如圖1-1所示,浮子流量計管體兩端通過用法蘭、螺紋、軟管或卡箍等與測量管道密封連接；當(dāng)被測流體自下而上地流過浮子流量計時,流體將推動浮子向上運動,此時,浮子受到自身的重力G、浮子上下表面產(chǎn)生差壓力F1以及浮子在流體中受到的浮力F2,浮子在這三個力的作用下在管體內(nèi)沿管軸上下運動當(dāng)浮子在流體中所受的差壓力F1和浮力F2的合力小于浮子本身的重力G時,浮子將下降,使浮子和孔板間的圓環(huán)面積變小,則圓環(huán)截面處流體流速上升,從而使差壓力F2變大,浮子將上升,否則,浮子將下降.直至F1與F2的合力與G相等時,浮子將穩(wěn)定的懸停在管體的某一高度h處上,通過測量h即知道流體的流速qv.其計算公式如下：
式中：α是為浮子流量計的流量系數(shù)；Df是浮子最大直徑；Af是浮子迎流面積；Vf是浮子體積；ϕ為孔板的錐角；ρ是流體介質(zhì)密度；ρf是浮子材料密度,ρ為流體介質(zhì)密度
一般情況下,ϕ值很小,通常在5°左右,h2tanϕ2近似為零,因此可將其忽略不計,所以體積流量為
只要保持流量系數(shù)α為常數(shù),流量qv與浮子高度h之間就存在近似線性的對應(yīng)關(guān)系.可以將這種對應(yīng)關(guān)系直接刻度在流量計的管體上,根據(jù)浮子的高度直接讀出流量值,也可通過遠傳信號將其傳送給二次儀表顯示和記錄.
金屬管浮子流量汁主要用于測量管徑中等、流速不高的液體、氣體或蒸汽介質(zhì).常用儀表口徑有DN50,DN40,DN25,DN15等.浮子流量計的高度一般為250mm對上游直管段長度要求不高,量程比一般為10:1,流體流向有下進上出,左進右出,下進側(cè)出等. |
