金屬管浮子流量計(jì)是工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制中常用的一種變面積流量測(cè)量?jī)x表。它具有體積小，檢測(cè)范圍大，使用方便等特點(diǎn)。它可用來(lái)測(cè)量液體、氣體以及蒸汽的流量，特別適宜低流速小流量的介質(zhì)流量測(cè)量。

　　測(cè)量部分特點(diǎn)：

　　1、堅(jiān)固的全金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型浮子流量計(jì)

　　2、采用獨(dú)立概念設(shè)計(jì)的測(cè)量管指示器

　　3、可選擇不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE材料測(cè)量系統(tǒng)

　　4、低壓力損失設(shè)計(jì)

　　5、短行程、小型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、儀表總高度250

　　6、磁性耦合結(jié)構(gòu)確保數(shù)據(jù)傳輸、信號(hào)更加穩(wěn)定

　　7、保溫或伴熱夾套

　　8、垂直、水平、各種安裝方式更適合不同使用場(chǎng)合

　　9、適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測(cè)量

　　10、工作可靠，維護(hù)量小，壽命長(zhǎng)

　　11、對(duì)于直管段要求不高

　　12、較寬的流量比10：1

　　13、雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)/累計(jì)流量顯示，可帶背光

　　14、單軸靈敏指示

　　15、非接觸磁耦合傳動(dòng)

　　16、全金屬結(jié)構(gòu)，適于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)

　　17、可用于易燃、易爆危險(xiǎn)場(chǎng)合

　　18、選二線制、電池、交流供電方式

　　19、多參數(shù)標(biāo)定功能

　　20、帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能

結(jié)構(gòu)原理

　　金屬浮子流量計(jì)的流量檢測(cè)元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個(gè)沿著錐管軸上下移動(dòng)的浮子組所組成。工作原理如圖1所示，被測(cè)流體從下向上經(jīng)過(guò)錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時(shí)，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過(guò)的流量有對(duì)應(yīng)關(guān)系。　體積流量Q的基本方程式為�。�1）當(dāng)浮子為非實(shí)芯中空結(jié)構(gòu)（放負(fù)重調(diào)整量）時(shí)，則�。�2）式中 α——儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；　ε——被測(cè)流體為氣體時(shí)氣體膨脹系數(shù)，通常由于此系數(shù)校正量很小而被忽略，且通過(guò)校驗(yàn)已將它包括在流量系數(shù)內(nèi)，如為液體則ε=1；　△F——流通環(huán)形面積，m2；　g——當(dāng)?shù)刂亓�加速度，m/s2；　Vf——浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；　ρf——浮子材料密度，kg/m3；　ρ——被測(cè)流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；　Ff——浮子工作直徑（最大直徑）處的橫截面積，m2；　Gf——浮子質(zhì)量，kg�！×魍ōh(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如式（3）所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、 β為常量。式中有h的二次項(xiàng)，一般不能忽略此非線性關(guān)系，只有在圓錐角很小時(shí)，才可視為近似線性。　m2�。�3）式中 d——浮子最大直徑（即工作直徑），m；　h——浮子從錐管內(nèi)徑等于浮子最大直徑處上升高度，m；　β——錐管的圓錐角；　a、b——常數(shù)�！】趶�15-40mm透明錐形管浮子流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)如圖2所示。透明錐形管4用得最普遍是由硼硅玻璃制成，習(xí)慣簡(jiǎn)稱(chēng)玻璃管浮子流量計(jì)。流量分度直接刻在錐管4外壁上，也有在錐管旁另裝分度標(biāo)尺。錐管內(nèi)腔有圓錐體平滑面和帶導(dǎo)向棱筋（或平面）兩種。浮子在錐管內(nèi)自由移動(dòng)，或在錐管棱筋導(dǎo)向下移動(dòng)，較大口平滑面內(nèi)壁儀表還有采用導(dǎo)桿導(dǎo)向。　圖3是直角型安裝方式金屬管浮子流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)，通常適用于口徑15-40mm以上儀表。錐管5和浮子4組成流量檢測(cè)元件。套管（圖3未表示）內(nèi)有導(dǎo)桿3的延伸部分，通過(guò)磁鋼耦合等方式，將浮子的位移傳給套管外的轉(zhuǎn)換部分。轉(zhuǎn)換部分有就地指示和遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出兩大類(lèi)型。除直角安裝方式結(jié)構(gòu)外還有進(jìn)出口中線與錐管同心的直通型結(jié)構(gòu)，通常用于口徑小于10-15mm的儀表。

主要技術(shù)參數(shù)

　　◇測(cè)量范圍：水（20℃）1-200000 l/h

　　空氣（20℃，0.1013MPa）0.03－4000m3/h；參見(jiàn)流量表，特殊流量可訂制

　　◇量 程 比：標(biāo)準(zhǔn)型10:1；特殊型20:1

　　◇精 度：標(biāo)準(zhǔn)型1.5級(jí)；特殊型1.0級(jí)

　　◇壓力等級(jí)：標(biāo)準(zhǔn)型：DN15－DN50 4.0MPa DN80-DN200 1.6MPa

　　特殊型：DN15－DN50 25MPa DN80-DN200 16MPa

　　夾套的壓力等級(jí)為1.6MPa；特殊型在選型和訂貨前應(yīng)與工廠協(xié)商

　　◇壓力損失：7kPa-70kPa

　　◇介質(zhì)溫度：標(biāo)準(zhǔn)型：－80℃-+200℃：PTFE：0℃－85℃

　　高溫型：最高可達(dá)400℃

　　◇介質(zhì)粘度：DN15：η<5mPa.s（F15.1-F15.3）

　　η<30mPa.s（F15.4-F15.8）

　　DN25：η<250mPFa.s

　　DN50-DN150：η<300mPa.s

　　◇環(huán)境溫度：液晶型－30℃－+85℃

　　指針型－40℃－+120℃

　　◇連接形式：標(biāo)準(zhǔn)型：DIN2501標(biāo)準(zhǔn)法蘭

　　特殊型：由用戶指定的任意標(biāo)準(zhǔn)法蘭或螺紋

　　◇電纜接口：M20*1.5

　　◇供電電源：標(biāo)準(zhǔn)型：24VDC二線制4－20mA（10．8VDC－36VDC）

　　交流型：85－265VAC 50HZ

　　電池型：3.6V@7.5AH鋰電池，可連續(xù)使用三年以上。

　　◇報(bào)警輸出：上限或下限瞬時(shí)流量報(bào)警

　　集電極開(kāi)路輸出（最大100mA@30VDC內(nèi)部阻抗100歐）

　　繼電器輸出（觸點(diǎn)容量1A@30VDC或0.25A@250VAC或0.5A@125VAC）

　　◇脈沖輸出：累積脈沖輸出，最小間隔50毫秒

　　◇液晶顯示：瞬時(shí)流量顯示數(shù)值范圍：0－50000

　　累計(jì)流量顯示數(shù)值范圍：0－99999999（可帶小數(shù)點(diǎn)）

　　◇防護(hù)等級(jí)：IP65

　　◇防爆標(biāo)志：本安型iaⅡCT5；隔爆型dⅡBT6

金屬管浮子流量計(jì)（下進(jìn)右出）測(cè)量部分特點(diǎn)　　1、堅(jiān)固的全金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型浮子流量計(jì)

　　2、采用獨(dú)立概念設(shè)計(jì)的測(cè)量管指示器

　　3、可選擇不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE材料測(cè)量系統(tǒng)

　　4、低壓力損失設(shè)計(jì)

　　5、短行程、小型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、儀表總高度250

　　6、磁性耦合結(jié)構(gòu)確保數(shù)據(jù)傳輸、信號(hào)更加穩(wěn)定

　　7、保溫或伴熱夾套

　　8、垂直、水平、各種安裝方式更適合不同使用場(chǎng)合

  

 

9、適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測(cè)量

　　、工作可靠，維護(hù)量小，壽命長(zhǎng)

　　11、對(duì)于直管段要求不高

　　12、較寬的流量比10：1

　　13、雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)/累計(jì)流量顯示，可帶背光

　　14、單軸靈敏指示

　　15、非接觸磁耦合傳動(dòng)

　　16、全金屬結(jié)構(gòu)，適于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)

　　17、可用于易燃、易爆危險(xiǎn)場(chǎng)合

　　18、選二線制、電池、交流供電方式

　　19、多參數(shù)標(biāo)定功能

　　20、帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能

金屬管浮子流量計(jì)（下進(jìn)右出）主要參數(shù)

　　◇測(cè)量范圍：水（20℃）1-200000 l/h

　　空氣（20℃，0.1013MPa）0.03－4000m3/h；參見(jiàn)流量表，特殊流量可訂制

　　◇量 程 比：標(biāo)準(zhǔn)型10:1

　　◇精 度：標(biāo)準(zhǔn)型1.0級(jí)；特殊型0.5級(jí)

　　◇壓力等級(jí)：標(biāo)準(zhǔn)型：DN15－DN50 4.0MPa DN80-DN200 1.6MPa

　　特殊型：DN15－DN50 25MPa DN80-DN200 16MPa

　　夾套的壓力等級(jí)為1.6MPa；特殊型在選型和訂貨前應(yīng)與工廠協(xié)商

　　◇壓力損失：7kPa-70kPa

　　◇介質(zhì)溫度：標(biāo)準(zhǔn)型：－80℃-+200℃：PTFE：0℃－85℃

　　高溫型：最高可達(dá)400℃

　　◇介質(zhì)粘度：DN15：η<5mPa.s（F15.1-F15.3）

　　η<30mPa.s（F15.4-F15.8）

　　DN25：η<250mPFa.s

　　DN50-DN150：η<300mPa.s

　　◇環(huán)境溫度：液晶型－30℃－+85℃

　　指針型－40℃－+120℃

　　◇連接形式：標(biāo)準(zhǔn)型：DIN2501標(biāo)準(zhǔn)法蘭

　　特殊型：由用戶指定的任意標(biāo)準(zhǔn)法蘭或螺紋

　　◇電纜接口：M20*1.5

　　◇供電電源：標(biāo)準(zhǔn)型：24VDC二線制4－20mA（10．8VDC－36VDC）

　　交流型：85－265VAC 50HZ

　　電池型：3.6V@7.5AH鋰電池，可連續(xù)使用三年以上。

　　◇報(bào)警輸出：上限或下限瞬時(shí)流量報(bào)警

　　集電極開(kāi)路輸出（最大100mA@30VDC內(nèi)部阻抗100歐）

　　繼電器輸出（觸點(diǎn)容量1A@30VDC或0.25A@250VAC或0.5A@125VAC）

　　◇脈沖輸出：累積脈沖輸出，最小間隔50毫秒

　　◇液晶顯示：瞬時(shí)流量顯示數(shù)值范圍：0－50000

　　累計(jì)流量顯示數(shù)值范圍：0－99999999（可帶小數(shù)點(diǎn)）

　　◇防護(hù)等級(jí)：IP65

　　◇防爆標(biāo)志：本安型iaⅡCT5；隔爆型dⅡBT6

智能金屬管浮子流量計(jì)

　　適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測(cè)量；工作可靠，維護(hù)量小，壽命長(zhǎng)；對(duì)于直管段 要求不高；較寬的流量比10：1；雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)/累計(jì)流量顯示，可帶背光單軸靈敏指示；非接觸磁耦合傳動(dòng)；全金屬結(jié)構(gòu)，適于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)；可用于易燃、易爆危險(xiǎn)場(chǎng)合；可選二線制、電池、交流供電方式；多參數(shù)標(biāo)定功能；帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能.

技術(shù)參數(shù)

　　測(cè)量范圍:水（20℃）1-200000 l/h 空氣（20℃，0．1013MPa）0．03－4000m3/h 參見(jiàn)流量表，特殊流量可訂制

　　量程比：標(biāo)準(zhǔn)型10：1 特殊型20：1

　　精度： 標(biāo)準(zhǔn)型1．5級(jí) 特殊型1．0級(jí)

　　壓力等級(jí)：標(biāo)準(zhǔn)型： DN15－DN50 4.0MPa DN80-DN200 1.6MPa

　　特殊型： DN15－DN50 25MPa ?DN80-DN200 16MPa

　　夾套的壓力等級(jí)為1．6MPa

　　特殊型在選型和訂貨前應(yīng)與工廠協(xié)商

　　壓力損失：7kPa-70kPa

　　介質(zhì)溫度：標(biāo)準(zhǔn)型：－80℃-+200℃：PTFE：0℃－85℃

　　高溫型：最高可達(dá)400℃

　　介質(zhì)粘度：DN15: <5mPa.sF15.1-F15.3

　　<30mPa.sF15.4-F15.8

　　DN25: <250mPFa.s

　　DN50-DN150: <300mPa.s

　　環(huán)境溫度：液晶型－30℃－+85℃

　　指針型－40℃－+120℃

　　連接形式：標(biāo)準(zhǔn)型：DIN2501標(biāo)準(zhǔn)法蘭

　　特殊型：由用戶指定的任意標(biāo)準(zhǔn)法蘭或螺紋

　　電纜接口：M20*1．5

　　供電電源：標(biāo)準(zhǔn)型24VDC二線制4－20mA（10．8VDC－36VDC）

　　交流型：85－265VAC ? ?50HZ

選擇金屬管浮子流量計(jì)所需要的工藝參數(shù)

　　1、工藝管道的口徑

　　2、被測(cè)量工藝介質(zhì)的名稱(chēng)、性質(zhì)、密度、粘度

　　3、被測(cè)量介質(zhì)的工作溫度

　　4、被測(cè)量介質(zhì)的工作壓力（壓力的大小決定浮子的質(zhì)量）

　　5、被測(cè)量介質(zhì)的流量

　　6、現(xiàn)場(chǎng)工礦狀況

檢測(cè)原理

　　金屬管浮子流量計(jì)檢測(cè)部分是由一個(gè)自下向上擴(kuò)張的垂直錐形管和一個(gè)沿著錐形管軸可以上下自由移動(dòng)的浮子組成。工作原理如圖1所示，被測(cè)流體從下向上經(jīng)過(guò)錐管和浮子形成的環(huán)隙時(shí)，浮子上、下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過(guò)的流量有著對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　體積流量Q的基本方程式為：

　　式中α 儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；

　　ε 被測(cè)流體為氣體時(shí)氣體膨脹系數(shù)，通常由于此系數(shù)校正量很小而被忽略，且通過(guò)校驗(yàn)已將它包括在流量系數(shù)內(nèi)，如為液體則ε= 1

　　△F 流通環(huán)形面積，m2 ；

　　g 當(dāng)?shù)刂亓�加速度，m/s2；

　　Vf 浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；

　　ρf 浮子材料密度，kg/m3；

　　ρ 被測(cè)流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；

　　Ff 浮子工作直徑（最大直徑）處的橫截面，m2；

　　Gf 浮子重量，kg。

　　流通環(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如式（3）所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、β為常量。

　　式中有h的二次項(xiàng)，一般不能忽略此非線性關(guān)系，只有在圓錐角很小時(shí)，才可視為近似線性。

　　式中d 浮子最大直徑（即工作直徑），m;

　　h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子最大直徑處上升高度，m;

　　β 錐管的圓錐角；

　　a、b 為常數(shù)

　　從（1），（2），（3）公式可知，在一定的條件下，浮子在錐管內(nèi)的高度與體積流量有一定的比例對(duì)應(yīng)關(guān)系。讀出浮子的高度，就可以知道相對(duì)應(yīng)的體積流量，再通過(guò)轉(zhuǎn)換器，將浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的體積流量所對(duì)應(yīng)的刻度，這就是金屬管浮子流量計(jì)的檢測(cè)原理。

　　轉(zhuǎn)換指示器

　　轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的體積流量的刻度。從輸出信號(hào)來(lái)分：有就地顯

　　示型和遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出型：

　　就地顯示型：由就地指示器中的隨動(dòng)磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電動(dòng)指針通過(guò)刻度盤(pán)指示出此時(shí)流量

　　智能遠(yuǎn)傳型，由智能型指示器中的隨動(dòng)磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)傳感磁鋼及指針，通過(guò)一個(gè)磁傳感器將磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，微處理器處理，D/A輸出，LCD液晶顯示，來(lái)顯示出瞬時(shí)流量及累積流量大小。（如下圖所示）

　　式中α 儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；

　　ε 被測(cè)流體為氣體時(shí)氣體膨脹系數(shù)，通常由于此系數(shù)校正量很小而被忽略，且通過(guò)校驗(yàn)已將它包括在流量系數(shù)內(nèi)，如為液體則ε= 1

　　△F 流通環(huán)形面積，m2 ；

　　g 當(dāng)?shù)刂亓�加速度，m/s2；

　　Vf 浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；

　　ρf 浮子材料密度，kg/m3；

　　ρ 被測(cè)流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；

　　Ff 浮子工作直徑（最大直徑）處的橫截面，m2；

　　Gf 浮子重量，kg。

　　流通環(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如式（3）所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、β為常量。

　　式中有h的二次項(xiàng)，一般不能忽略此非線性關(guān)系，只有在圓錐角很小時(shí)，才可視為近似線性。

　　式中d 浮子最大直徑（即工作直徑），m;

　　h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子最大直徑處上升高度，m;

　　β 錐管的圓錐角；

　　a、b 為常數(shù)

　　從（1），（2），（3）公式可知，在一定的條件下，浮子在錐管內(nèi)的高度與體積流量有一定的比例對(duì)應(yīng)關(guān)系。讀出浮子的高度，就可以知道相對(duì)應(yīng)的體積流量，再通過(guò)轉(zhuǎn)換器，將浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的體積流量所對(duì)應(yīng)的刻度，這就是金屬管浮子流量計(jì)的檢測(cè)原理。

　　轉(zhuǎn)換指示器

　　轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的體積流量的刻度。從輸出信號(hào)來(lái)分：有就地顯

　　示型和遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出型：

　　就地顯示型：由就地指示器中的隨動(dòng)磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電動(dòng)指針通過(guò)刻度盤(pán)指示出此時(shí)流量

　　智能遠(yuǎn)傳型，由智能型指示器中的隨動(dòng)磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)傳感磁鋼及指針，通過(guò)一個(gè)磁傳感器將磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，微處理器處理，D/A輸出，LCD液晶顯示，來(lái)顯示出瞬時(shí)流量及累積流量大小。