金屬管(guan)轉子流(liu)量計 由(you)于它的(de)流通面(mian)積是随(sui)着流量(liang)的大小(xiao)而改變(bian)的,故又(you)被稱爲(wei)變面積(ji)流量計(ji)。作爲轉(zhuan)子式流(liu)量計,它(ta)不僅有(you)效🆚地擴(kuo)大了原(yuan)來㊙️玻璃(li)轉子流(liu)量計的(de)測量範(fan)圍,而且(qie)提高🚩了(le)對使用(yong)環境的(de)适應性(xing),還可測(ce)量多種(zhong)介質👌(包(bao)括一些(xie)高粘度(du)和腐蝕(shi)性介質(zhi))的流量(liang)❤️,特别适(shi)宜測量(liang)中、小管(guan)徑、較低(di)雷諾數(shu)的中、小(xiao)流量,刻(ke)度近似(si)線性(最(zui)大刻度(du)非線性(xing)程度約(yue)爲20%一25%,通(tong)過指示(shi)器中的(de)凸輪闆(pan)進行修(xiu)正),量程(cheng)比爲1;10,甚(shen)至可以(yi)更寬,壓(ya)爲損失(shi)較小👌且(qie)恒定,精(jing)度在土(tu)2.5%左✨右,使(shi)用維護(hu)簡便,對(dui)🤩儀表前(qian)的直管(guan)段要求(qiu)不高,特(te)别是當(dang)采⛹🏻‍♀️用了(le)變電容(rong)式角位(wei)移轉換(huan)器,還能(neng)進行遠(yuan)距離信(xin)号傳輸(shu)和實現(xian)自動控(kong)制✌️。憑❄️借(jie)其自身(shen)的這些(xie)有利的(de)特點,近(jin)幾年來(lai),它在國(guo)内流量(liang)測量領(ling)域裏正(zheng)異軍突(tu)起,開始(shi)廣泛應(ying)用于國(guo)防、化工(gong)、石油、冶(ye)金、醫藥(yao)和輕工(gong)等工業(ye)部門的(de)液體、氣(qi)體流量(liang)測量和(he)自動控(kong)制系統(tong)。
　　金屬管(guan)轉子流(liu)量計的(de)結構如(ru)圖1所示(shi),傳感器(qi)中浮♌子(zi)位置的(de)變化反(fan)映了流(liu)量的大(da)小,當被(bei)測量發(fa)生變化(hua),儀表的(de)指示标(biao)尺(運動(dong)部件)将(jiang)由原來(lai)的平衡(heng)位置移(yi)動到新(xin)的平衡(heng)🐉位置,但(dan)🎯是指示(shi)标尺由(you)戶質性(xing)的作用(yong),它不能(neng)立刻停(ting)止在新(xin)的平衡(heng)位置,而(er)在⚽此位(wei)置附近(jin)往複振(zhen)蕩。特别(bie)是當該(gai)儀表被(bei)用于測(ce)量氣體(ti)流量時(shi),在管路(lu)系統中(zhong)🈚有時出(chu)現流體(ti)的脈動(dong)現象,使(shi)♉得傳感(gan)器中浮(fu)子出現(xian)往複的(de)機械振(zhen)動,通過(guo)磁禍合(he),這種有(you)👉害的振(zhen)動将被(bei)傳遞🌈給(gei)指示器(qi)中的指(zhi)示标尺(chi),嚴重地(di)影響儀(yi)表的準(zhun)确讀數(shu)。對于🚩具(ju)有電遠(yuan)傳性能(neng)的儀表(biao),還将引(yin)起輸出(chu)📧信号的(de)不平穩(wen),并使與(yu)之配套(tao)的記錄(lu)儀表的(de)記錄嚴(yan)重失真(zhen)。因而,要(yao)克服這(zhe)種流體(ti)脈動效(xiao)應引起(qi)的機械(xie)振動現(xian)象,筆者(zhe)☎️在其指(zhi)示器内(nei)設置阻(zu)☀️尼裝置(zhi),以提高(gao)其⛱️讀數(shu)精度。

　　以下就(jiu)空氣阻(zu)尼裝置(zhi)、液體阻(zu)尼裝置(zhi)和磁感(gan)應阻‼️尼(ni)裝🈲置的(de)性能特(te)性進行(hang)分析比(bi)較。
　　圖2反(fan)映了各(ge)類阻尼(ni)的粘度(du)一溫度(du)特性曲(qu)線,從圖(tu)可以💞得(de)到這樣(yang)的結論(lun):由于空(kong)氣粘度(du)很少受(shou)溫度波(bo)動影響(xiang),空氣阻(zu)尼的溫(wen)度穩定(ding)性比相(xiang)應的液(ye)體🔴阻尼(ni)要⛹🏻‍♀️好,空(kong)氣阻尼(ni)值随溫(wen)度變化(hua)最小,而(er)且它與(yu)液體和(he)磁感應(ying)阻尼相(xiang)反,空氣(qi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻阻尼随(sui)溫度增(zeng)高而增(zeng)大,但是(shi)由于它(ta)的尺寸(cun)大而笨(ben)重,所以(yi)很少采(cai)用。液體(ti)阻尼雖(sui)🎯然在非(fei)常小的(de)空間内(nei)幾乎能(neng)夠☀️得到(dao)無限大(da)的阻尼(ni),但是它(ta)的💞溫度(du)穩定性(xing)比相應(ying)的空🈲氣(qi)👌、磁感應(ying)阻尼要(yao)差,它的(de)阻尼值(zhi)随溫度(du)變化大(da)。而磁感(gan)應阻尼(ni)的溫度(du)穩定性(xing)與空氣(qi)阻尼相(xiang)近,它的(de)阻尼值(zhi)随溫度(du)變化很(hen)小,而且(qie)磁感應(ying)阻尼是(shi)一種最(zui)能預測(ce)估算的(de)阻尼型(xing)式💃🏻。在任(ren)何給定(ding)環境溫(wen)度的條(tiao)件下,根(gen)據磁感(gan)應阻🐪尼(ni)裝置的(de)設計參(can)數能以(yi)👉足夠的(de)精度計(ji)算出它(ta)的一個(ge)重🔞要性(xing)🔞能🔞指标(biao):阻尼力(li)矩。磁感(gan)應阻尼(ni)裝置産(chan)生的阻(zu)尼力矩(ju)嚴格地(di)🔞與運動(dong)物體速(su)度的一(yi)次方成(cheng)正比,不(bu)會影響(xiang)儀表的(de)靜态精(jing)度,在結(jie)構上也(ye)容易實(shi)現。

　　值得(de)指出的(de)是,磁感(gan)應阻尼(ni)裝置的(de)工作原(yuan)理實質(zhi)㊙️上是電(dian)磁學理(li)論中所(suo)闡述的(de)一種渦(wo)流的機(ji)械效應(ying)。
如果渦(wo)流載體(ti)用銅(非(fei)鐵磁性(xing)的良導(dao)體材料(liao))制造,刀(dao)令麽該(gai)🔞種磁感(gan)應阻尼(ni)裝置的(de)阻尼力(li)矩随溫(wen)度每升(sheng)高1℃而大(da)約㊙️降低(di)0.4%(忽略大(da)約要低(di)一個量(liang)級的磁(ci)路的溫(wen)度系數(shu)影響)。由(you)此可見(jian),磁感應(ying)阻尼的(de)這些特(te)點是其(qi)㊙️它類型(xing)阻尼裝(zhuang)置所無(wu)法比拟(ni)的。因此(ci),我們采(cai)用磁感(gan)🈲應阻尼(ni)裝置是(shi)十分合(he)适的。
　　對(dui)于具體(ti)的阻尼(ni)裝置,阻(zu)尼時間(jian)是個重(zhong)要的參(can)數。阻尼(ni)時間是(shi)指當儀(yi)表轉動(dong)部分部(bu)件(包括(kuo)指示标(biao)🌐尺在内(nei))從開始(shi)🈲運動到(dao)在平衡(heng)位置附(fu)近振動(dong),其振幅(fu)不超✨過(guo)給定值(zhi)△a而可進(jin)行讀數(shu)的時🔱間(jian)。
　　關于磁(ci)感應阻(zu)尼裝置(zhi)設計計(ji)算,這裏(li)列舉具(ju)有永久(jiu)磁鋼🔅和(he)♻️非鐵磁(ci)性的良(liang)導體材(cai)料扇形(xing)銅闆的(de)磁感應(ying)阻尼裝(zhuang)置(見圖(tu)👣3)進行介(jie)紹。

　　當設定(ding)已知允(yun)許阻尼(ni)時間(t2)動(dong)和允許(xu)振動幅(fu)△a時,則計(ji)算設計(ji)的步驟(zhou)如下:

式(shi)中ao一儀(yi)表轉動(dong)部分穩(wen)定後的(de)角度
　　利(li)用圖4可(ke)求最佳(jia)阻尼因(yin)數月。p,或(huo)利用圖(tu)5曲線來(lai)确定(ωot) tmin和(he)相🌏應的(de)b值(ωo爲無(wu)阻尼時(shi)系統固(gu)有振動(dong)的角頻(pin)率)
(2)按選(xuan)定的扇(shan)形磁感(gan)應阻尼(ni)裝置的(de)結構條(tiao)件,初選(xuan)主要尺(chi)🌈寸(參見(jian)圖3所标(biao)的各有(you)關尺寸(cun))。
(3)按選定(ding)運動系(xi)統的結(jie)構尺寸(cun)和參數(shu)計算ωot,并(bing)可用公(gong)式🐅:
ω0≥(ωot)min/tz
進行(hang)校驗。顯(xian)然,增大(da)ω0,可使tz減(jian)小。
(4)計算(suan)扇形磁(ci)感應阻(zu)尼裝置(zhi)的阻尼(ni)系數C:


式(shi)中
h—扇形(xing)感應片(pian)厚度,Cm
b—磁(ci)鋼截面(mian)長度,cm
d—磁(ci)鋼截面(mian)寬度,Cm
B—磁(ci)感應強(qiang)度,TR
R—扇形(xing)半徑,cm
ρ—扇(shan)形感應(ying)片材料(liao)的電阻(zu)率,Ωmm2/m
X—磁鋼(gang)到扇形(xing)感應片(pian)邊緣的(de)徑向距(ju)離,em
L—系數(shu),由圖6查(cha)出
K—系數(shu),由圖7(圖(tu)7中符号(hao)ι=b+2x爲查出(chu)後,按下(xia)式計算(suan):
K=2(Kl一K2十K3一(yi)……)

　　式中系(xi)數Kl、K2、K3、…分别(bie)按ι1=b十2X、ι2=2x(b十(shi)2X)、ι3=3(b+2X)…由圖7查(cha)出。實用(yong)證明,隻(zhi)需計算(suan)Kl和K2兩個(ge)🔞系🛀🏻數即(ji)可,其計(ji)算誤差(cha)不超過(guo)10%.


(5)由公式(shi)b= 1132-9求出所(suo)設計的(de)阻尼裝(zhuang)置的阻(zu)尼因數(shu)b值的實(shi)際值💜(I爲(wei)運動部(bu)件的轉(zhuan)動慣量(liang))。
(6)由計算(suan)法确定(ding)阻尼時(shi)間ι2

式中(zhong)a—儀表轉(zhuan)動部分(fen)的偏轉(zhuan)角
da/dt—儀表(biao)轉動部(bu)分的角(jiao)速度這(zhe)裏忽略(lue)了雜散(san)磁場和(he)磁場🐪的(de)非均勻(yun)性,所以(yi)實際得(de)到的阻(zu)尼力矩(ju)通常略(lue)高于計(ji)算得🔞到(dao)的🏒阻尼(ni)力矩。
　　至(zhi)此,可以(yi)看到合(he)理地運(yun)用阻尼(ni)裝置,能(neng)較容易(yi)、較成功(gong)地克🤟服(fu)由于流(liu)體流動(dong)的脈動(dong)而幹擾(rao)、影響金(jin)屬管轉(zhuan)子流量(liang)計在進(jin)行流量(liang)測量時(shi)的振蕩(dang)現象,提(ti)高了測(ce)量的準(zhun)确度🏃🏻。

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