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浮子流量计的工作原理 [2013/3/15]

    浮子流量计(也称转子流量计)与前面所讲的差压式流量计(液位计物位计物位变送器液位变送器电容式物位计电容式液位计电容式物位变送器电容式液位变送器物位开关液位开关电容液位计电容物位计液位仪表物位仪表电容液位变送器电容物位变送器射频电容式液位开关射频电容式物位开关电容式液位开关电容式物位开关音叉式液位开关)在工作原理上是不相同的。差压式流量计。是在节流面积(如孔板流通面积)不变的条件下。以差压变化来反映流觉的大小。而浮子流量计,却是以压降不变,利用节流面积的变化来测量流量的大小,即浮子流量计采用的是恒压降、变节流面积的流量测量方法。
    指示式浮子流量计的原理如图2-3-10所示,它基本上由两个部分组成,一个是由下往上逐渐扩大的锥形管(通常用玻璃制成,锥度为40'-30);另一个是放在锥形管内可自由运动的浮子。工作时,被测流体(气体或液体)由锥形管下端进人,沿着锥形管向上运动,流过浮子与锥形管之间的环隙,再从锥形管上端流出。当流体流过锥形管时。位于锥形管中的浮子受到向上的一个力。使浮子浮起。当这个力正好等于浸没在流体里的浮子重力(即等于浮子重量减去流体对浮子的浮力)时,则作用在浮子上的上下两个力达到平衡,此时浮子就停浮在一定的高度上。假如被测流体的流最突然由小变大,作用在浮子上的向上的力就加大。因为浮子在流体中受的重力是不变的,即作用在浮子上的向下的力是不变的,所以浮子就上升。
    由于浮子在锥形管中位置的升高,造成浮子与锥形管间的环隙增大,即流通面积增大。随着环隙的增大,流过此环隙的流体流速变慢。因而,流体作用在浮子上的向上的力也就变小。当流体作用在浮子上的力再次等于浮子在流体中的重力时。浮子又稳定在一个新的高度上。这样,浮子在锥形管中的平衡位置的高低与被测介质的流世大小相对应。如果在锥形管外沿其高度刻上对应的流最值,那么根据浮子平衡位置的高低就可以直接读出流量的大小。这就是浮子流量计测量流量的基本原理。
    浮子流量计中浮子的平衡条件为由于在测量过程中,V,pt,pf,A,g均为常数,所以由式(2-3-6)可知,(p1-P2)也应为常数。这就是说,在浮子流量计中,流体的压降是固定不变的。所以,浮子流量计是以定压降、变节流面积法测量流贵的。这正好与差压法测俄流量的情况相反,差压法测量流量时。差压是变化的。而节流面积却是不变的。
    由式(2-3-6)得在差压△p一定的悄况下,流过浮子流量计的流量和浮子与锥形管间环隙面积Fo有关。由于锥形管由下往上逐渐扩大,所以Fo是与浮子浮起的高度h有关的。这样,根据浮子浮起的高度就可以判断被侧介质的流量大小。