淺談金屬轉子流量計的原理及應用特點(diǎn)

    一、金屬轉子流量計的工作原理

    金屬管轉子流量計浮子在測量管中，隨著(zhù)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，即浮子在測量管中上升的位置代表流量的大小，變化浮子的位置由內部磁鐵傳輸到外部的指示器，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量管直接接觸，因此，即使安裝限位開(kāi)關(guān)或變送器，儀表可用于高溫，高壓工作條件下。

    二、金屬轉子流量計的主要特點(diǎn)和結構類(lèi)型

    全金屬結構，有指示型、電遠傳型、耐腐型、高壓型、夾套型、防爆型。具有0-10mA，4-20mA的標準模擬量信號輸出和現場(chǎng)指示。累積，數字通訊，現場(chǎng)修改測量參數，不同的供電方式功能，帶有磁性過(guò)濾器和特殊規格品種。廣泛應用于，石油、化工、發(fā)電、制藥、食品、水處理等。復雜，惡劣環(huán)境條件，及各種介質(zhì)條件的流量測量過(guò)程中。

    2.1 主要特點(diǎn)

    （1）堅固、簡(jiǎn)潔、可靠，維護量小、壽命長(cháng)。

    （2）模塊化、智能化，指示器設計。

    （3）對于下游直管段要求不高。

    （4）有較寬的流量范圍度10：1。

    （5）短行程、小型結構設計。

    （6）通過(guò)HART實(shí)現軟輸出，顯示瞬時(shí)與累計流量，開(kāi)關(guān)信號輸出，介質(zhì)參數現場(chǎng)設置與調整，現場(chǎng)現性補償。

    （7）介質(zhì)粘度、密度、溫度、壓力多級修正。

    （8）有就地型、遠傳型、夾套型、防爆、耐腐型、衛生型等多種形式

    （9）可選擇不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE材料測量系統　

    （10）低壓力損失設計。

    （12）垂直、水平、各種安裝方式更適合不同使用場(chǎng)合

    （13）全金屬結構，適于高溫、高壓和強腐蝕性介質(zhì)。

    （14）可用于易燃、易爆危險場(chǎng)合

    2.2 結構類(lèi)型

    金屬轉子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴大的垂直錐形管和一個(gè)沿著(zhù)錐管軸上下移動(dòng)的浮子組所組成。被測流體從下向上經(jīng)過(guò)錐管和浮子形成的環(huán)隙時(shí)，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當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(zhù)減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過(guò)的流量有對應關(guān)系。

    依據測量環(huán)境即可垂直安裝也可水平安裝等多種安裝形式，見(jiàn)下表。

    （1）高溫型結構 高溫結構型是用于介質(zhì)溫度過(guò)高而需要對測量管采取保溫隔熱措施的介質(zhì)的流量測量。高溫型結構是加大了測量管與指示器之間的距離來(lái)增加散熱、增加隔熱材料厚度，保證指示器在允許的環(huán)境溫度范圍內工作。就地型金屬管轉子流量計可以測量溫度達400℃的介質(zhì)的流量。（2）帶阻尼器裝置的結構阻尼器結構型用于流量計入口流量（壓力）不穩定時(shí)的介質(zhì)流量測量，特別是對于氣體的測量。（3）夾套型結構夾套型結構用于對需要伴熱或冷卻（如高粘度和易結晶）的介質(zhì)的流量測量。在夾套中通過(guò)加熱或冷卻介質(zhì)，使低沸點(diǎn)、低凝固點(diǎn)流體不汽化和不結晶。伴熱介質(zhì)的導入和導出連接，標準型要用HG20594-97DN15PN1.6法蘭，其它的法蘭規格連接可與生產(chǎn)廠(chǎng)標明，夾套的壓力等級為1.6MPa.

    2.3 類(lèi)型選擇

    轉子流量計主要用于測量單相液體或氣體，液體中含有微粒固體或氣體中含有液滴時(shí)通常不適用。因為浮子在液流中附著(zhù)微�；蛭⑿�氣泡均會(huì )影響測量值。

    如需要遠傳輸出信號作總量積算或流量控制，一般選用遠傳輸出的金屬轉子流量計。如環(huán)境氣氛有防爆要求而現場(chǎng)又有控制儀表用氣源，則優(yōu)先考慮遠傳金屬浮子流量計，若選用遠傳儀表則必須是防爆型。

    測量不透明液體時(shí)選擇金屬轉子流量計較為普遍。測量溫度高于環(huán)境溫度的高粘度液體和降溫易析出結晶或易凝固的液體，應選用帶夾套的金屬轉子流量計。

    三、安裝使用注意事項

    3.1 安裝方向

    絕大部分轉子流量計必須垂直安裝在無(wú)振動(dòng)的管道上，不應有明顯的傾斜，流體自下而上流過(guò)儀表。且垂直度優(yōu)于2°，水平安裝時(shí)水平夾角優(yōu)于2°。儀表無(wú)嚴格上游直管段長(cháng)度要求，但也有制造廠(chǎng)要求5D長(cháng)度的，實(shí)際上必要性不大。

    3.2 用于有雜質(zhì)的介質(zhì)的安裝

    如果介質(zhì)中含有鐵磁性物質(zhì)，應安裝磁過(guò)濾器；如果介質(zhì)中含有固體雜質(zhì)，應考慮在閥門(mén)和直管段之間加裝過(guò)濾器；

    3.3 脈動(dòng)流的安裝

    流動(dòng)本身的脈動(dòng)，如擬裝儀表位置的上游有往復泵或調節閥，或下游有大負荷變化等，應改換測量位置或在管道系統予以補救改進(jìn)，如加裝緩沖罐；若是儀表自身的振蕩，如測量時(shí)氣體壓力過(guò)低，儀表上游閥門(mén)未全開(kāi)，調節閥未裝在儀表下游等原因，應針對性改進(jìn)克服，或改選用有阻尼裝置的儀表。

    3.4 測量氣體介質(zhì)時(shí)

    當用于氣體測量時(shí)，應保證管道壓力不小于5倍流量計的壓力損失，以使浮子穩定工作；如果氣體在流量計的出口直接排放大氣，則應在儀表的出口安裝閥門(mén)，否則將會(huì )在浮子處產(chǎn)生氣壓降而引起數據失真。

    3.5 把現場(chǎng)的介質(zhì)參數換算成標定時(shí)的標準流量。

    因為作為流量測量使用的金屬轉子流量計一般都是根據用戶(hù)提供的現場(chǎng)的介質(zhì)參數，進(jìn)行計算選型，制作。因為每個(gè)現場(chǎng)的介質(zhì)和環(huán)境多少都會(huì )有些差距，多以一般沒(méi)有標準表，而都是根據每個(gè)現場(chǎng)參數定做。液體用儀表通常以水標定流量，氣體儀表用空氣標定，定值在工程標準狀態(tài)。使用條件的流體密度、氣體壓力溫度與標定不一致時(shí)，要做必要換算。換算公式和方法參照各制造廠(chǎng)的說(shuō)明書(shū)。