淺談金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的線性化技術(shù)

一、引言
    金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)《以下簡(jiǎn)稱(chēng)流量計(jì))其有測(cè)量介質(zhì)種類(lèi)多結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、可測(cè)中小流量，壓力損失恒定、使用壽命長(zhǎng)易于維護(hù)、能就地指示流量值等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、能源、輕工等工業(yè)部門(mén)中的流量測(cè)量。
    該流量計(jì)屬于面積式流場(chǎng)計(jì)，基于定壓降變節(jié)流面積測(cè)量流量，如圖1所示。流量計(jì)垂直安裝在管道上，當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐管時(shí)，浮子的前后就產(chǎn)生差壓。浮子在差壓作用下產(chǎn)生上升或下降的位移。當(dāng)使浮子上升的差壓與浮一子所受的重力、浮力及鉆性力三者的合力相等時(shí)，浮子便處于平衡狀態(tài)，因此，浮子的位移與流盆的大小，存在唯一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。檢側(cè)出浮子的位移大小就可以得到被側(cè)流體的流量值。

當(dāng)浮子處于靜止位置時(shí)，被測(cè)流體的體積流量可由下式計(jì)算:

式中:Q為體積流量;a為流出系效;f為浮子最大直徑與其同高度錐管橫截面之間的環(huán)隙面積;g為重力加速度;V為浮子的體積；p3為浮子的密度;p為被側(cè)流體的密度；A為俘子的最大截面積。
    當(dāng)儀表的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，而且雷諾數(shù)大于界限雷諾數(shù)時(shí)，a為常致，則

由式(4)可知，流量與浮子的位移旱非線性關(guān)系，要得到線性刻度或抽出線性的電流信號(hào)，就必須設(shè)計(jì)非線性修正機(jī)構(gòu)進(jìn)行線性化。
    目前，國(guó)內(nèi)外金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)采用的線性化技術(shù)主要有兩種:一是應(yīng)用四連桿進(jìn)行非線性修正;二是利用凸輪進(jìn)行非線性修正。下面著重介紹這兩種線性化技術(shù)。

1、采用四連桿的錢(qián)性化技術(shù)
    采用四連桿進(jìn)行線性化的流量計(jì)工作原理如圖2所示。當(dāng)被測(cè)流體自下而上流過(guò)錐管1時(shí)，浮子2就圖2

采用四連桿進(jìn)行線性化的流量計(jì)工作原理圖產(chǎn)生位移,浮子的位移通過(guò)磁鋼4、5的潤(rùn)合傳給平衡桿6。此時(shí)，位移和流量的關(guān)系為非線性，必須通過(guò)連桿8、9、 10進(jìn)行線性化才能使指針11有線性流量指標(biāo)。四連桿的工作原理如圖3所示。

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