常用轉(zhuǎn)子流量計(jì)工作原理

1 、概述：

轉(zhuǎn)子流量計(jì)（Rotometer），又稱浮子流量計(jì)（FloatTypeFlowmeter），在工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。它可測(cè)量液體、氣體和蒸氣的流量，宜測(cè)中小管徑（DN4～200）的流量。壓力損失小且恒定，測(cè)量范圍比較寬，量程比1：10，工作可靠且刻度線性，使用維修方便，對(duì)儀表前后直管段長(zhǎng)度要求不高。其測(cè)量精確度為±2%左右，受被測(cè)液體的密度、粘度、純凈度以及溫度、壓力的影響，也受安裝垂直度的影響。玻璃管浮子流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易制成防腐蝕性儀表，但其強(qiáng)度低。金屬管浮子流量計(jì)可輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，耐高壓，能實(shí)現(xiàn)流量的指示、積算、記錄、控制和報(bào)警等多種功能。

2、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理

        轉(zhuǎn)子流量計(jì)就是由兩個(gè)部件組成,轉(zhuǎn)子流量計(jì)一件是從下向上的逐漸擴(kuò)大的錐形管;轉(zhuǎn)子流量計(jì)另一件是置于錐形管中并且可以沿管的中心線上下自由移動(dòng)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子流量計(jì)當(dāng)測(cè)量流體的流量時(shí),被測(cè)流體從錐形管下端流入,流體的流動(dòng)沖擊著轉(zhuǎn)子,并對(duì)它產(chǎn)生一個(gè)作用力(這個(gè)力的大小隨流量大小而變化);當(dāng)流量足夠大時(shí),所產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起,并使之升高。同時(shí),被測(cè)流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面,從上端流出。當(dāng)被測(cè)流體流動(dòng)時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子的作用力,正好等于轉(zhuǎn)子在流體中的重量時(shí)(稱為顯示重量),轉(zhuǎn)子受力處于平衡狀態(tài)而停留在某一高度。

轉(zhuǎn)子流量計(jì)是變面積式流量計(jì)的一種,在一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管中,圓形橫截面的浮子的重力是由液體動(dòng)力承受的,浮子可以在錐管內(nèi)自由地上升和下降。在流速和浮力作用下上下運(yùn)動(dòng),與浮子重量平衡后,通過磁耦合傳到與刻度盤指示流量。轉(zhuǎn)子流量計(jì)一般分為玻璃和金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)。金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)是工業(yè)上最常用的,對(duì)于小管徑腐蝕性介質(zhì)通常用玻璃材質(zhì),由于玻璃材質(zhì)的本身易碎性,關(guān)鍵的控制點(diǎn)也有用全鈦材等貴重金屬為材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)。

        分析表明，轉(zhuǎn)子在錐形管中的位置高度,與所通過的流量有著相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系。因此,觀測(cè)轉(zhuǎn)子在錐形管中的位置高度,就可以求得相應(yīng)的流量值。為了使轉(zhuǎn)子在在錐形管的中心線上下移動(dòng)時(shí)不碰到管壁,通常采用兩種方法:一種是在轉(zhuǎn)子中心裝有一根導(dǎo)向芯棒,以保持轉(zhuǎn)子在錐形管的中心線作上下運(yùn)動(dòng),另一種是在轉(zhuǎn)子圓盤邊緣開有一道道斜槽,當(dāng)流體自下而上流過轉(zhuǎn)子時(shí),一面繞過轉(zhuǎn)子,同時(shí)又穿過斜槽產(chǎn)生一反推力,使轉(zhuǎn)子繞中心線不停地旋轉(zhuǎn),就可保持轉(zhuǎn)子在工作時(shí)不致碰到管壁。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的轉(zhuǎn)子材料可用不銹鋼、鋁、青銅等制成。

、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的類型

目前市場(chǎng)上常用的有：玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)（LZB系列）、塑管浮子流量計(jì)（LZS系列塑料管浮子流量計(jì)與LZM系列有機(jī)玻璃浮子流量計(jì)）及金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)（LZ系列金屬管流量計(jì)）等 ，其全都是按是錐管的材質(zhì)來區(qū)分的。

4、帶信號(hào)輸出的轉(zhuǎn)子流量計(jì)

智能型指示器中的一個(gè)固態(tài)磁傳感器將磁場(chǎng)的變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)A/D變換、微處理器，D/A輸出，LCD液晶顯示，來顯示出流量的大小及累積流量。

普通型的帶遠(yuǎn)傳轉(zhuǎn)子流量計(jì)，則磁性轉(zhuǎn)子與電阻值比例帶信號(hào)輸出。

此類轉(zhuǎn)子流量計(jì)不能測(cè)量含有易磁化雜質(zhì)的介質(zhì)，如含有鐵屑等雜質(zhì)，這時(shí)需要在流量計(jì)前安裝磁性過濾器。

5、金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)使用過程中常遇到的一些問題的解決方案

（1）、指針抖動(dòng)：
    A．輕微指針抖動(dòng)：一般由于介質(zhì)波動(dòng)引起?？刹捎迷黾幼枘岬姆绞絹砜朔?br />     B．中度指針抖動(dòng)：一般由于介質(zhì)流動(dòng)狀態(tài)造成。對(duì)于氣體一般由于介質(zhì)操作壓力不穩(wěn)造成?？刹捎梅€(wěn)壓或穩(wěn)流裝置來克服或加大浮子流量計(jì)氣阻尼。
    C．劇烈指針抖動(dòng)：主要由于介質(zhì)脈動(dòng)，氣壓不穩(wěn)或用戶給出的氣體操作狀態(tài)的壓力、溫度、流量與浮子流量計(jì)實(shí)際的狀態(tài)不符，有較大差異造成浮子流量計(jì)過量程。

(2）、指針停到某一位置不動(dòng)主要原因是浮子流量計(jì)的浮子卡死

    一般由于金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)使用時(shí)開啟閥門過快，使得浮子飛快向上沖擊止動(dòng)器，造成止動(dòng)器變形而將浮子卡死。但也不排除由于浮子導(dǎo)向桿與止動(dòng)環(huán)不同心，造成浮子卡死。處理時(shí)可將儀表拆下，將變形的止動(dòng)器取下整形，并檢查與導(dǎo)向桿是否同心，如不同心可進(jìn)行校正，然后將浮子裝好，手推浮子，感覺浮子上下通暢無阻卡即可，另外，在浮子流量計(jì)安裝時(shí)一定要垂直或水平安裝，不能傾斜，否則也容易引起卡表并給測(cè)量帶來誤差。

 (3)、測(cè)量誤差大
  A．安裝不符合要求對(duì)于垂直安裝金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)要保持垂直，傾角不大于20度對(duì)于水平安裝浮子流量計(jì)要保持水平，傾角不大于20度，浮子流量計(jì)周圍100mm空間不得有鐵磁性物體。安裝位置要遠(yuǎn)離閥門變徑口、泵出口、工藝管線轉(zhuǎn)彎口等。要保持前5D后3D直管段的要求。
   B．液體介質(zhì)的密度變化較大也是引起誤差較大的一個(gè)原因。由于儀表在標(biāo)定前，都將介質(zhì)按用戶給出的密度進(jìn)行換算，換算成標(biāo)校狀態(tài)下水的流量進(jìn)行標(biāo)定，因此如果介質(zhì)密度變化較大，會(huì)對(duì)測(cè)量造成很大誤差。解決方法可將變化以后的介質(zhì)密度帶入公式，換算成誤差修正系數(shù)，然后再將流量計(jì)測(cè)出的流量乘以系數(shù)換成真實(shí)的流量。
   C．由于長(zhǎng)期使用及管道震動(dòng)等多因素引起金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)傳感磁鋼、指針、配重、旋轉(zhuǎn)磁鋼等活動(dòng)部件松動(dòng)，造成誤差較大。解決方法：可先用手推指針的方式來驗(yàn)證。首先將指針按在RP（起點(diǎn)零位）位置，看輸出是否為4mA，再依次按照刻度進(jìn)行驗(yàn)證。若發(fā)現(xiàn)不符，可對(duì)部件進(jìn)行位置調(diào)整。一般要求專業(yè)人員調(diào)整，否則會(huì)造成位置丟失，需返回廠家進(jìn)行校正。

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