金属管浮子流量计(又称金属转子流量计)具有结构简单、工作可靠、适用范围广、精度较高、安装方便等特点。该系列流量计与玻璃转子流量计比较,具有耐高压、高温、安全感强、读数简明等特点。并可适用于不透明介质和腐蚀性介质的流量测量。
金属管浮子流量计为变面积式流量计,即在流量计的垂直测量管中,当流体向上流经管子时。浮子向上移动,在某一位置浮子所受升力与浮子重力达到平衡,此时浮子与孔板(或锥管)间的流通环隙面积保持一定。环隙面积与浮子的上升高度成比例,即浮子的某一高度代表流量的大小。浮子上下移动时,以磁耦合的形式将位置传递到外部指示器,使指示器的指针跟随浮子移动,并借助凸轮板使指针线性地指示流量值的大小。
电远传型是在指针现场指示流量的同时再通过角位移传感器及电变送电路,把流量值精确地转换成0-10mA或4-20mA的标准信号。
金属浮子流量计使用于小管径和低流速。常用仪表口径40-50mm以下,最小口径做到1.5-4mm。适用于测量低流速小流量,以液体为例,口径10mm以下玻璃管浮子流量计满度流量的名义管径,流速只在0.2-0.6m/s之间,甚至低于0.1m/s;金属管浮子流量计和口径大于15mm的玻璃管浮子流量计稍高些,流速在0.5-1.5m/s之间。
浮子流量计可用于较低雷诺数,选用粘度不敏感形状的浮子,流通环隙处雷诺数只要大于40或500,雷诺数变化流量系数即保持常数,亦即流体粘度变化不影响流量系数。这数值远低于标准孔板等节流差压式仪表雷诺数104-105的要求。
大部分浮子流量计没有上游直管段要求,或者说对上游直管段要求不高。
浮子流量计有较宽的流量范围度,一般为10:1,为5:1,为25:1。流量检测元件的输出接近于线性。压力损失较低。
玻璃管浮子流量计结构简单,价格低廉。只要在现场指示流量者使用方便,缺点是有玻璃管易碎的风险,尤其是无导向结构浮子用于气体。
金属管浮子流量计无锥管破裂的风险。与玻璃管浮子流量计相比,使用温度和压力范围宽。
大部分结构浮子流量计只能用于自下向上垂直流的管道安装。
浮子流量计应用局限于中小管径,普通全流型浮子流量计不能用于大管径,玻璃管浮子流量计口径100mm,金属管浮子流量计为150mm,更大管径只能用分流型仪表。
使用流体和出厂标定流体不同时,要作流量示值修正。液体用浮子流量计通常以水标定,气体用空气标定,如实际使用流体密度、粘度与之不同,流量要偏离原分度值,要作换算修正。
金属管浮子流量计仪器仪表的发展趋势是不断利用新的工作原理和采用新材料及新的元器件,例如利用超声波、微波、射线、红外线和采用各种新型半导体敏感元件、集成电路、集成光路等元器件实现仪器仪表的小型化,减轻重量、降低生产成本和更便于使用与维修等。科学技术的进步不断对仪器仪表提出更高更新的要求。
为了能让金属管浮子流量计正常工作且能达到一定的测量精度,在安装流量计时要注意以下几点:
1、金属管浮子流量计必须垂直安装在无振动的管道上。流体自下而上流过流量计,且垂直度优于2°,水平安装时水平夹角优于2°;
2、为了方便检修和更换流量计、清洗测量管道,安装在工艺管线上的金属管浮子流量计应加装旁路管道和旁路阀;
3、金属管浮子流量计入口处应有5倍管径以上长度的直管段,出口应有250mm直管段;
4、如果介质中含有铁磁性物质,应安装磁过滤器;如果介质中含有固体杂质,应考虑在阀门和直管段之间加装过滤器;
5、当用于气体测量时,应保证管道压力不小于5倍流量计的压力损失,以使浮子稳定工作;
6、为了避免由于管道引起的流量计变形,工艺管线的法兰必须与流量计的法兰同轴并且相互平行,管道支撑以避免管道振动和减小流量计的轴向负荷,测量系统中控制阀应安装在流量计的下游:
7、测量气体时,如果气体在流量计的出口直接排放大气,则应在仪表的出口安装阀门,否则将会在浮子处产生气压降而引起数据失真。
8、安装PTFE衬里的仪表时,法兰螺母不要随意不对称拧得过紧,以免引起PTEF衬里变形;
9、带有液晶显示的仪表,要尽量避免阳光直射显示器,以免降低液晶使用寿命;带有锂电池供电的仪表,要尽量避免阳光直射、高温环境(≥65℃)以免降低锂电池的容量和寿命。
10、用于小口径和低流速介质流量测量;工作可靠,维护量小,寿命长;对于直管段 要求不高;较宽的流量比10:1;双行大液晶显示,可选现场瞬时/累计流量显示,可带背光单轴灵敏指示;非接触磁耦合传动。
1:必须保证仪表的清洁,特别是仪表中孔板、椎管的表面和浮子必须保持清洁,因而仪表使用一段时间后应取下清洗。
2:指示器的两盖必须密封,防止灰尘进入,影响正常工作。
3.:若仪表运转不稳,指针跳动的主要原因除流量本身脉冲外,还要考虑介质有两相流的可能性(即液相和气相同时存在),只要采取措施消除两相流的存在,即可保证仪表稳定运转。
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