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金屬管浮子流量計(jì)工作原理是什么？

閱讀：8發(fā)布時(shí)間：2026-7-7

LZ金屬管浮子流量計(jì)浮子在測(cè)量管中，隨著流量的變化，將浮子向上移動(dòng)，在某一位置浮子所受的浮力與浮子重力達(dá)到平衡。此時(shí)浮子與孔板（或錐管）間的流通環(huán)隙面積保持一定。環(huán)隙面積與浮子的上升高度成正比，即浮子在測(cè)量管中上升的位置代表流量的大小，變化浮子的位置由內(nèi)部磁鐵傳輸?shù)酵獠康闹甘酒?，使指示器正確地指示此時(shí)的流量值。這就使得指示器殼體不和測(cè)量管直接接觸，因此，即使安裝限位開關(guān)或變送器，儀表可用于高溫，高壓工作條件下。　　

3特點(diǎn)

編輯

LZ金屬管浮子流量計(jì)是工業(yè)自動(dòng)化過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

4流量參數(shù)

編輯

通經(jīng)（mm）	^[4]流量范圍					壓力損失kPa
		水L/h*			空氣M3/h*	水	空氣
		常規(guī)型	防腐型	常規(guī)型,防腐型		水	空氣
15	2,5～25	---	0,07～0,7	6.5	7.1
		4,0～40	2,5～25	0,11～1,1	6.5	7.2
		6,3～63	4,0～40	0,18～1,8	6.6	7.3
		10～100	6,3～63	0,28～2,8	6.6	7.5
		16～160	10～100	0,40～4,0	6.8	8.0
		25～250	16～160	0,7～7,0	7.2	10.8
		40～400	25～250	1,0～10	8.6	10.0
		63～630	40～400	1,6～16,0	11.1	14.0
25	100～1000	63～630	3～30	7.0	7.7
		160～1600	100～1000	4,5～45	8.0	8.8
		250～2500	160～1600	7～70	10.8	12.0
		400～4000	250～2500	11～110	15.8	19.0
40	500～5000	---	12～120	10.8	9.8
40		600～6000	----	16～160	12.6	16.5
50	630～6300	400～4000	18～180	8.1	8.6
		1000～10000	630～6300	25～250	11.0	10.4
		1600～16000	1000～10000	40～400	17.0	15.5
80	2500～25000	1600～16000	60～600	8.1	12.9
80		4000～40000	2500～25000	80～800	9.5	18.5
100	6300～63000	4000～40000	100～1000	15.0	19.2
150	20000～100000	---	600～3000	19.2	20.3

5結(jié)構(gòu)原理

編輯

LZ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的流量有對(duì)應(yīng)關(guān)系。

^[5]　

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铀俣?，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（直徑）處的橫截面積，m2；　Gf——浮子質(zhì)量，kg?！?/p>

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?！2　(3)式中 d——浮子直徑（即工作直徑），m；　h——浮子從錐管內(nèi)徑等于浮子直徑處上升高度，m；　β——錐管的圓錐角；　a、b——常數(shù)?！】趶?5-40mm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用得是由硼硅玻璃制成，習(xí)慣簡(jiǎn)稱玻璃管浮子流量計(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。

6流量換算

編輯

制造廠家是用水或空氣來進(jìn)行的標(biāo)定的，由于實(shí)際應(yīng)用時(shí)介質(zhì)的狀態(tài)和標(biāo)定時(shí)不同，根據(jù)測(cè)量原理，浮子在測(cè)量管中的同一位置所代表的流量值和標(biāo)定時(shí)是不同的，要想正確選擇流量計(jì)的規(guī)格、現(xiàn)場(chǎng)使用好儀表，就要知道它們之間的流量換算關(guān)系。

另外金屬浮子流量計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其精度是相對(duì)于滿量程而言的，所以用戶使用時(shí)，其常用流量應(yīng)達(dá)到滿量程的60%～80%以上較為合理，如果用在50%以下則相對(duì)誤差會(huì)增大，精度受影響，如果流量超過滿量程更是無法正常測(cè)量，因此只有正確進(jìn)行流量換算才能選出適合的儀表。

換算的依據(jù)

換算的依據(jù)主要有兩個(gè)：浮子流量計(jì)的理論計(jì)算公式和理想氣體的狀態(tài)方程。

浮子流量計(jì)的計(jì)算公式

（1）

式中：Q——體積流量

a——流量系數(shù)

Fk——浮子直徑與其同高度錐管橫截面之間的環(huán)隙面積

g——重力加速度

Vf——浮子的體積

ρf——浮子的密度

ρ——被測(cè)流體的密度

A——浮子的截面積（式中的單位為cm、g、s制）

理想氣體的狀態(tài)方程

（2）

式中：P0，P1——兩種狀態(tài)下的壓力

T0，T1——兩種狀態(tài)下的溫度

V0，V1——兩種狀態(tài)下的體積從理想氣體的狀態(tài)方程可以演繹出以下兩種關(guān)系：

a流量關(guān)系（3）

B密度關(guān)系（4）

式中：M——介質(zhì)的質(zhì)量

ρ——介質(zhì)的密度

Q——介質(zhì)的流量^[6]

7下進(jìn)右出測(cè)量部分特點(diǎn)

編輯

　　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

8下進(jìn)右出主要參數(shù)

編輯

　　◇測(cè)量范圍：水（20℃）1-200000 l/h

　　空氣（20℃，0.1013MPa）0.03－4000m3/h；參見流量表，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：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－

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