金属转子流量计线性话的探讨

介绍

　　金属管转子流量计（以下简称流量计）具有测量介质简单，结构简单，稳定可靠，可测量中小流量，压力损失恒定，使用寿命长，维护方便，局部流量值等特点。 。石油，化工，冶金，能源和轻工业等工业部门的流量测量。

　　流量计属于区域型流量计，并且基于恒定的减压节流面积来测量流量，如图3所示。流量计垂直安装在管道上。当流体从锥体的底部流到顶部时，在浮子之前和之后产生压差。浮子在压差下产生上升或下降位移。当用于升高浮子的压差等于浮子的重力，浮力和粘性力的组合力时，浮子处于平衡状态。因此，浮子的位移与流量的大小之间存在唯一的对应关系。通过检测浮子的位移可以获得测量流体的流速。

　　金属管转子流量计工作原理图

　　当浮子处于静止位置时，被测流体的体积流量可由下列公式计算得出：

　　其中：Q是体积流量; a是流出系数;人造浮子的最大直径与同一高度锥的横截面之间的环形区域; g是重力加速度;浮子的体积; Pf是浮体的密度; P是被测流体的密度; A是浮体的最大横截面积。

　　当确定仪表的结构参数，并且雷诺数大于界限雷诺数时，a是常数，则

　　从方程（4）可知，流量与浮子的位移具有非线性关系。为了获得线性标度或输出线性电流信号，必须设计非线性校正机制用于线性化。

　　目前国内外金属管转子流量计有两种主要的线性化技术：一种是采用四连杆进行非线性校正;另一种是使用凸轮进行非线性校正。以下突出显示以下两种技术。

1、线性化技术使用四个链接

　　使用四连杆线性化的流量计的工作原理如图2所示。当被测流体从下到上流过锥体1时，浮子2

　　金属管转子流量计采用四通道线性化的工作原理图

　　产生位移，浮子的位移通过磁钢4,5的重合而传递到平衡杆6.此时，位移和流动之间的关系是非线性的，并且线性化必须通过连接杆8,9,10使指针11具有线性流动指数。四连杆机构的工作原理如图3所示。

　　连杆8,9,10的长度分别为A，B和C，连杆8固定在平衡杆6上，指针固定在连杆ro上。需要角速度的变化与流量Q的变化成线性关系，以便可以使用d空间代替d端口，并且可以用d代替d个人，并且生成公式（ 5）获得。

　　使用四连杆机构进行线性化使用的零件很多，摩擦力大，工作时易脱落，调整也比较麻烦。近年来，随着计算机辅助制造（CAM）技术的普及和应用，一些制造商的流量计开始使用凸轮进行线性化。

2、使用凸轮的线性化技术

　　图4表示使用凸轮的线性流量计的原理。当待测流体从锥形管1的底部到顶部流动时，浮子2移动，浮子的位移传递到天平在凸轮7的线性化和调节构件8的传动之后，与流量线性相关的角位移被传递到角位移转换器9，角位移转换器9将角度位移信号转换成对应于流量线性度的标准电流信号输出。通过。

　　金属管转子流量计的工作原理采用凸轮线性化

　　由于每个流量计的锥体和浮子的加工误差它可以是一致的，每个金属管转子流量计的流量值p与浮子位移h之间的线性关系是不一样的，所以在实际制造中，必须逐个验证流量计的凸轮，并且口和h不是线性回归模型

　　求解方程可以得到回归系数pseudo，“，a，...，a：得到Q和h之间的非线性关系函数。基于机械传动的几何关系，需要非线性校正曲线来线性化p和通过计算机编程实现上述求解过程，通过计算机控制的数控铣床将得到的非线性校正曲线加工成凸轮，如图5所示，输出电流和流量均为线性的。

　　使用凸轮进行线性化可减少部件数量和部件之间的传动摩擦，简化金属管转子流量计的转换器结构，使体积小型化，提高可靠性，并使其更易于使用和更方便。采用CAM技术，大大缩短了流量计的验证时间，提高了仪器制造商的生产效率。开封仪器厂采用该技术后，每个流量计的出厂校准时间从原来的平均值减少到40左右，n缩短到25和n。同时，产品质量得到改善，带来更好的经济效益。

3、结论

　　随着加工技术和计算机及微电子技术的发展，金属管转子流量计的线性化技术也呈现出新的发展方向。 目前，国外的一些流量计通过数控加工设备直接处理线性化曲线，使浮子的位移和流量呈线性关系。 此外，使用霍尔出现带有微处理器的全电子流量计。 传感器通过软件检测浮子的位移并通过微处理器进行线性化处理，使仪器结构更简单，更精确，更强大，更可靠。 这些代表了流量计线性化技术的发展趋势。