RAMC金屬浮子流量計

1基本內容

編輯

RAMC金屬浮子流量計是以浮子在垂直錐形管中隨著流量變化而升降，改變它們之間的流通面積來進行測量的體積流量儀表，又稱轉子流量計。在美國、日本常稱作變面積流量計（Variable Area Flowmeter）或面積流量計。

浮子流量計原理設想發軔于19世紀60年代，20實際初出現商品。從應用臺樹所占比例來看，1985年英國抽樣調查72家企業17000臺流量儀表中浮子流量計占19.2%。我國浮子流量計產量1996年估計在15萬-17萬臺之間，其中95%左右為玻璃管浮子流量計。

◇ ^[7RAMC金屬浮子流量計測量范圍

體積流量Q的基本方程式為：

式中α 儀表的流量系數，因浮子形狀而異；

ε 被測流體為氣體時氣體膨脹系數，通常由于此系數校正量很小而被忽略，且通過校驗已將它包括在流量系數內，如為液體則ε= 1

△F 流通環形面積，m2 ；

g 當地重力加速度，m/s2；

Vf 浮子體積，如有延伸體亦應包括，m3；

ρf 浮子材料密度，kg/m3；

ρ 被測流體密度，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（zui大直徑）處的橫截面，m2；

Gf 浮子重量，kg。

流通環形面積與浮子高度之間的關系如式（3）所示，當結構設計已定，則d、β為常量。

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

式中d 浮子zui大直徑（即工作直徑），m;

h 浮子從錐管內徑等于從浮子zui大直徑處上升高度，m;

β 錐管的圓錐角；

a、b 為常數

從（1），（2），（3）公式可知，在一定的條件下，浮子在錐管內的高度與體積流量有一定的比例對應關系。讀出浮子的高度，就可以知道相對應的體積流量，再通過轉換器，將浮子的高度轉換成所對應的體積流量所對應的刻度，這就是金屬管浮子流量計的檢測原理。

轉換指示器

轉換器實際上是將錐管內浮子的高度轉換成所對應的體積流量的刻度。從輸出信號來分：有就地顯

示型和遠傳信號輸出型：

就地顯示型：由就地指示器中的隨動磁鋼與浮子內磁鋼耦合，而發生轉動，同時電動指針通過刻度盤指示出此時流量

智能遠傳型，由智能型指示器中的隨動磁鋼與浮子內磁鋼耦合，而發生轉動，同時帶動傳感磁鋼及指針，通過一個磁傳感器將磁場變化轉化成電信號，經A/D轉換，數字濾波，微處理器處理，D/A輸出，LCD液晶顯示，來顯示出瞬時流量及累積流量大小。（如下圖所示）

式中α 儀表的流量系數，因浮子形狀而異；

ε 被測流體為氣體時氣體膨脹系數，通常由于此系數校正量很小而被忽略，且通過校驗已將它包括在流量系數內，如為液體則ε= 1

△F 流通環形面積，m2 ；

g 當地重力加速度，m/s2；

Vf 浮子體積，如有延伸體亦應包括，m3；

ρf 浮子材料密度，kg/m3；

ρ 被測流體密度，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（zui大直徑）處的橫截面，m2；

Gf 浮子重量，kg。

流通環形面積與浮子高度之間的關系如式（3）所示，當結構設計已定，則d、β為常量。

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

式中d 浮子zui大直徑（即工作直徑），m;

h 浮子從錐管內徑等于從浮子zui大直徑處上升高度，m;

β 錐管的圓錐角；

a、b 為常數

從（1），（2），（3）公式可知，在一定的條件下，浮子在錐管內的高度與體積流量有一定的比例對應關系。讀出浮子的高度，就可以知道相對應的體積流量，再通過轉換器，將浮子的高度轉換成所對應的體積流量所對應的刻度，這就是金屬管浮子流量計的檢測原理。

轉換指示器

轉換器實際上是將錐管內浮子的高度轉換成所對應的體積流量的刻度。從輸出信號來分：有就地顯

示型和遠傳信號輸出型：

就地顯示型：由就地指示器中的隨動磁鋼與浮子內磁鋼耦合，而發生轉動，同時電動指針通過刻度盤指示出此時流量

智能遠傳型，由智能型指示器中的隨動磁鋼與浮子內磁鋼耦合，而發生轉動，同時帶動傳感磁鋼及指針，通過一個磁傳感器將磁場變化轉化成電信號，經A/D轉換，數字濾波，微處理器處理，D/A輸出，LCD液晶顯示，來顯示出瞬時流量及累積流量大小。（如下圖所示)

的口徑、浮子號及刻度的計算

1、計算方法

(1) 根據用戶給出的數據，選擇適當的公式計算相應標校介質的流量Qs:

其中：Qs-標校介質（水或空氣）在標準狀態下（20℃，0.1013Mpa）的流量

Q-用戶介質流量 K-修正系數

(2）根據計算得到的 Qs值，查流量表來確定選用的浮子號及測量管的口徑（流量表中的數值都是水或空氣在標準狀態下的流量值）

(3）確定測量管口徑和浮子號后，建議用下式確定被測介質流量刻度的上限值Q：

其中：Qi查流量表中選取某一浮子號對應的水或空氣流量的zui大值。

(4）由于計算中沒有考慮粘度的修正，有可能與工廠計算的結果產生差異。

2、修正系數K的確定

(1）對于液體介質

a、如果Q是液體體積流量則用下式計算K：

b、如果Q是液體質量流量則用下式計算K：

其中：ρf:所選浮子密度（g/cm3）

不銹鋼浮子密度為7.8

聚四氟乙烯浮子（PTFE）密度為3.4

鎳基合金（Hasloy）密度為8.3

ρ:被測介質的密度

(2）對于氣體體介質

a、如果Q是標準狀態下（20℃，0.1013Mpa）氣體的體積流量，則用下式計算K：

b、如果Q是操作狀態下氣體的體積流量，則用下式計算K：

c、如果Q是氣體的質量流量，則用下式計算K：

在以上各式中：

ρ： 被測介質的密度：被測氣體介質在20℃,0.1013MPa狀態下密度（kg/m3）

P：被測氣體介質的壓力（MPa）

T：被測氣體介質的溫度（K）

ρ0：空氣在20℃,0.1013MPa情況下密度（1.205kg/m3）

P 0：標校介質的壓力（0.1013MPa）

T 0：標校介質的溫度（293.15K）

d、輔助密度換算公式

其中：ρst: 被測氣體介質在標準狀態下密度(Kg/m3)

ρt: 被測氣體介質在操作狀態下密度(Kg/m3)

Tt: 被測氣體介質在操作狀態下溫度(K)

Pt:被測氣體介質在操作狀態下壓力(MPa)

p0:被測氣體介質在標準狀態下壓力(MPa)

T0:被測氣體介質在操作狀態下溫度(K)