浮子流量計(jì)的介紹

1 流量計(jì)的分類及性能

      目前，市場上大約有超過100種不同的流量儀表，其中一些屬于實(shí)驗(yàn)室儀表，不適合工業(yè)應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型的流量儀表還在不斷涌現(xiàn)。然而，沒有 一種流量儀表是“放之四海而皆準(zhǔn)”的。每種流量計(jì)在針對不同的被測流體、不同的流動(dòng)狀態(tài)、不同的測量場所，有其優(yōu)勢和略勢，比如在流速不同的場合中，高、 中流速下的流量測量已有孔板、渦街、渦輪等多種流量計(jì)能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量，而在低流速流量的測量中，尤其在測微小流量、低雷諾數(shù)的情況下，浮子流量計(jì)起著非常 重要的作用。

      流量儀表的分類方法很多，至今國內(nèi)外還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)生產(chǎn)過程中常用的七大類流量儀表的型式為：差壓型（孔板、文氏管），變面積型（轉(zhuǎn)子流量計(jì)）， 振蕩型（渦街流量計(jì)），電磁型(（電磁流量計(jì)），超聲波型（多普勒流量計(jì)），動(dòng)量矩型（渦輪流量計(jì)），正位移型（橢圓齒輪流量計(jì)）。表1簡要列出幾種儀表 的性能和使用范圍。

表1 常用儀表的性能和使用范圍 

      注：√表示適用；×表示不適用；◆因表示通常不適用。

      2 浮子流量計(jì)的介紹

      變面型流量計(jì)的典型代表是浮子流量汁（又稱轉(zhuǎn)子流量計(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)隙面積作流量測量的體積流 量儀表。起源于18世紀(jì)中葉，19世紀(jì)末出現(xiàn)了利用這種原理的儀表，本世紀(jì)初即盛行歐洲，取名羅托計(jì)（Rotometer）。在美國、日本也有稱作變面積 流量計(jì)或面積流量計(jì)，實(shí)際上本類儀表只是變面積流量計(jì)的一種，因占了變面積流量計(jì)的大部分，則習(xí)慣以變面積流量計(jì)稱之。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)按其制造材料的不同，分為玻璃管浮子流量計(jì)、塑料管浮子流量計(jì)和金屬管浮子流量計(jì)三種。玻璃管浮子流量計(jì)和塑料管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，浮子位置 清晰可見，易讀，成本低廉，常用于測量常溫、常壓、透明和腐蝕性介質(zhì)，如空氣、煤氣、氨氣等，便于現(xiàn)場目測，多用于工業(yè)原料的配比計(jì)量。玻璃管浮子流量計(jì) 雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但只適用于就地指示，信號不能遠(yuǎn)傳，玻璃管強(qiáng)度不夠，而不能用于測量高溫高壓及不透明的流體。所以工業(yè)生產(chǎn)中，采用金屬管浮子流量計(jì)的較 多。金屬管浮子流量計(jì)由于采用金屬錐管，不能直接目測其浮子的位置及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需要用間接的方法給出浮子的位置，因此按其傳輸信號的方式不同浮子流量計(jì)又 可分為遠(yuǎn)傳式（電遠(yuǎn)傳、氣遠(yuǎn)傳）和就地指示型兩種。這種金屬管浮子流量計(jì)多用于測量高溫、高壓及腐蝕性介質(zhì)，除了用于工業(yè)原料配比計(jì)量外，還能傳輸出標(biāo)準(zhǔn) 信號進(jìn)行過程控制或直接與記錄儀和顯示儀配套使用，計(jì)量累計(jì)流量。

      從目前的狀況看，玻璃管浮子流量計(jì)和塑料管浮子流量計(jì)已經(jīng)基本成型，且應(yīng)用比較成熟，而金屬管浮子流量計(jì)由于應(yīng)用場合的結(jié)構(gòu)的特殊性決定了它的市場很大， 改進(jìn)的空間也很廣。一般來說，金屬管浮子流量計(jì)大多由浮子錐管、傳感轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成，也有少數(shù)包含智能信號處理器。其中浮子錐管、傳感轉(zhuǎn)換器屬于傳感部 分，智能信號處理器是傳感部分的后續(xù)處理單元。傳感部分負(fù)責(zé)采集信號，獲取浮子高度、流量的相關(guān)信息；智能信號處理器是處理傳感部分采集的信息，進(jìn)行流量 顯示，置系數(shù)，和遠(yuǎn)傳輸出。