浮(fú)子流量(liàng)汁(又稱(chēng)轉子流(liu)量計)是(shì)一種傳(chuan)統的可(kě)變面積(jī)式流量(liang)測量裝(zhuāng)置，當流(liú)量發生(sheng)改變時(shi)浮子在(zai)垂直錐(zhui)形管内(nèi)上下移(yi)動時，錐(zhuī)管和浮(fu)子之間(jian)形成的(de)環行流(liu)通面積(jī)發生改(gai)變，它是(shì)以此原(yuán)理實現(xiàn)對流量(liang)測量的(de)體積式(shì)流量儀(yi)表。由于(yu)它具有(you)機械結(jie)構簡單(dan)，加🌂工方(fāng)便，工作(zuò)穩定、可(kě)靠性高(gao)及壓力(lì)損小等(děng)優🔞點，尤(yóu)其是可(ke)以測量(liàng)低雷諾(nuo)書小流(liú)量介質(zhi)的特點(diǎn)，所以在(zai)氣體、液(ye)體的流(liu)量測量(liang)和自㊙️動(dòng)控制系(xì)統中被(bèi)廣泛應(yīng)用。
　　金屬(shu)錐管浮(fu)子流量(liang)計在浮(fú)子流量(liàng)計中具(jù)有使用(yong)溫度和(he)壓力範(fàn)圍寬的(de)優❌勢，得(de)🈲到♍越來(lai)越多的(de)重視。因(yīn)此研究(jiu)如何提(ti)高浮👄子(zǐ)流量計(jì)的測量(liàng)精度和(hé)提高浮(fú)子流量(liàng)計對環(huan)境的适(shi)應性對(duì)于金屬(shu)管浮子(zi)流量計(ji)的廣泛(fàn)使用具(jù)有重要(yào)的意義(yì)。錐管🌈浮(fu)子流量(liàng)計由一(yī)個錐形(xing)管和一(yi)個可以(yi)在錐管(guǎn)中上下(xia)浮動的(de)浮子🍓構(gòu)成，結構(gou)如圖1所(suǒ)示。底部(bù)通常和(hé)垂直管(guǎn)段的法(fǎ)蘭連接(jiē)，流體白(bai)下而上(shàng)地流過(guò)流量計(ji)，使浮子(zi)上下運(yùn)動。流體(tǐ)的流向(xiang)一般是(shì)自下而(ér)上🌏，當流(liu)經浮子(zǐ)和錐管(guǎn)時，流體(tǐ)被💞浮子(zi)截流，浮(fú)子上、下(xià)遊👈之間(jiān)受到的(de)壓力不(bu)同，浮子(zi)⁉️上下截(jie)面将産(chǎn)生壓力(lì)差🐆，這時(shí)浮子受(shou)到以下(xia)三種力(lì)：流體對(duì)浮子的(de)壓力、浮(fú)子在流(liu)體中的(de)浮力和(hé)重力。當(dāng)流體對(duì)浮子的(de)動壓💔力(lì)與✍️浮子(zǐ)在流體(ti)中所受(shou)的浮力(li)之💋和等(deng)于浮子(zǐ)的重力(lì)時，浮子(zi)就平穩(wen)地浮在(zài)某一位(wèi)置上。通(tong)過🔞确定(ding)浮子的(de)懸浮位(wei)置就可(ke)以得到(dào)此時的(de)流量，所(suo)以浮子(zǐ)j懸浮的(de)高度h與(yu)通過流(liú)量計的(de)流量之(zhi)間成單(dan)值函數(shu)關系。

　　從(cóng)浮子流(liú)量計的(de)工作原(yuan)理可以(yi)看出，介(jiè)質應自(zi)下而上(shang)流動，不(bu)能水平(ping)安裝。但(dàn)有許多(duō)工業現(xiàn)場受空(kōng)問限制(zhì)，必須水(shuǐ)☀️平安裝(zhuang)。通過單(dan)獨設計(ji)水平式(shi)浮子流(liú)量計❌，由(you)于在🛀很(hen)短的距(jù)離内實(shí)現流速(sù)方向的(de)改變，必(bi)然造🙇‍♀️成(chéng)流場的(de)畸變，嚴(yán)重影響(xiǎng)測量精(jing)度，如何(hé)💘提高其(qí)測量精(jīng)度成爲(wei)當前的(de)難題，所(suǒ)以本文(wén)将對🌈如(rú)何矯正(zheng)流場，提(ti)高浮子(zǐ)受力平(ping)衡度，提(ti)高測♌量(liàng)不确定(ding)度方面(miàn)進行研(yán)究。
所以(yǐ)，可以通(tōng)過浮子(zi)的位置(zhi)直接讀(dú)出流量(liang)計的流(liu)量值，或(huo)通過遠(yuan)傳信号(hào)将其傳(chuán)送給二(èr)次儀表(biǎo)顯示❌和(hé)記錄，作(zuo)爲工業(yè)控制的(de)流量變(biàn)送器，實(shí)現流量(liàng)監測的(de)異地監(jian)控。
　　浮子(zi)流量變(biàn)送器作(zuò)爲流程(chéng)控制中(zhong)的流量(liàng)測控傳(chuan)感器部(bù)分，在整(zhěng)個監測(cè)控制系(xì)統tp至觀(guan)重要的(de)作用，它(tā)的測量(liàng)精度決(jue)定了數(shù)據的采(cai)集和處(chu)理的是(shì)否正确(què)和有效(xiào)，圖📞1-2給出(chū)包含浮(fu)子流量(liàng)計作的(de)測控系(xi)💚統示意(yì)圖。

　　經典(diǎn)的浮子(zi)流量計(ji)是由浮(fu)子流量(liang)傳感器(qì)部分、位(wèi)🌈移一角(jiǎo)度📱轉換(huan)機構部(bu)分以及(jí)信息轉(zhuan)換處理(li)部分三(san)個✔️單元(yuán)組成， 圖(tu)1-3給出了(le)其機構(gòu)示意圖(tú)。在流體(tǐ)測量中(zhōng)，被測介(jie)質流經(jing)傳感器(qì)的向上(shang)擴🔴張的(de)錐管時(shí)，浮子上(shang)下截面(miàn)受到🙇‍♀️壓(ya)差阻力(lì)增大而(ér)向上移(yi)動，當受(shou)到的浮(fu)力、重力(lì)和壓差(cha)阻力達(dá)到平衡(héng)時懸浮(fu)在一定(ding)的高度(du)，浮⭐子的(de)高度通(tong)常通過(guò)非接觸(chù)式的位(wei)🌈移一角(jiao)度轉換(huan)部分測(cè)量得到(dào)，通過信(xin)息處理(lǐ)單元對(dui)角度和(hé)位移進(jin)行轉換(huan)計量，這(zhè)樣就可(ke)以根據(ju)浮子高(gāo)度和流(liú)量之間(jian)函數關(guān)系通過(guo)計算得(de)到被測(ce)📱介質的(de)流量。所(suǒ)以正确(que)的角度(du)一位移(yi)計算是(shi)決定整(zheng)個浮予(yu)流量計(jì)測量精(jīng)度和穩(wen)定性的(de)核心。浮(fu)子流量(liàng)傳感器(qi)在結構(gou)形式上(shang)有錐管(guǎn)一浮子(zǐ)和孔闆(pan)一直管(guǎn)浮💘子兩(liǎng)種形式(shi)，可見，流(liu)量傳感(gan)器的結(jie)構是否(fǒu)合理，位(wèi)移測🔞量(liàng)的精度(du)決定着(zhe)流量計(ji)的測量(liàng)精度。

　　從(cóng)以上原(yuan)理分析(xī)可知，浮(fú)子的高(gao)度檢測(cè)是通過(guo)機🈲電轉(zhuǎn)換單元(yuan)正确測(ce)量懸浮(fú)在錐形(xíng)管中的(de)位置，通(tong)常通過(guò)磁鋼耦(ou)合，帶動(dòng)機械擺(bǎi)杆轉動(dong)，使角位(wèi)移傳感(gǎn)器角度(dù)發生變(biàn)化，輸出(chu)電信号(hào)，通過對(dui)信号進(jin)行處理(li)，進而換(huan)算處實(shi)際流量(liàng)。浮子位(wèi)置随流(liú)量變化(huà)♌頻繁運(yun)動，可✨見(jiàn)該機電(diàn)轉換單(dan)元必須(xū)非接觸(chu)式的，機(jī)械磨損(sǔn)小，工🛀🏻作(zuò)可靠穩(wěn)定，溫度(dù)特性好(hǎo)，線性度(dù)較高的(de)才能保(bǎo)證輸出(chū)的精度(dù)。所以傳(chuán)感器性(xìng)能的提(ti)高意味(wei)着金屬(shu)管浮子(zǐ)流量計(jì)精度的(de)提高。工(gong)況條件(jian)放寬，使(shi)浮子流(liú)量計能(néng)在更廣(guǎng)泛的工(gōng)作環境(jing)中🚶‍♀️得到(dào)應用。所(suǒ)以本文(wén)将對如(ru)何提高(gao)角度♋位(wèi)移測量(liàng)❄️精度和(hé)環境适(shi)應性進(jin)行研究(jiū)，如何提(tí)高測量(liang)的精🐉度(du)?
　　在實際(jì)的工業(yè)應用過(guo)程中，被(bei)測量和(he)控制對(dui)象在流(liu)體特🔅性(xing)和安裝(zhuāng)工況條(tiao)件差異(yi)性，所以(yi)有必要(yao)對影響(xiǎng)浮子✔️流(liu)量傳感(gan)器測量(liàng)精度的(de)因素和(hé)影響規(gui)律進行(háng)深入研(yán)究，通過(guò)研究進(jìn)㊙️而對浮(fú)子流量(liang)計在提(tí)高測量(liang)精度的(de)本身結(jie)構優化(hua)、安裝條(tiáo)件改進(jìn)、智♍能信(xin)息處理(lǐ)系統優(yōu)化等方(fang)面研究(jiū)。例如：研(yán)究浮子(zǐ)前端流(liú)場分💋布(bù)💚對浮子(zǐ)流量傳(chuán)感器測(cè)量的影(yǐng)響，并通(tong)過矯正(zheng)流場分(fèn)🔆布減少(shǎo)流場擾(rao)動對測(ce)量的影(ying)響；改進(jìn)測量數(shu)學模型(xing)😘，提高信(xìn)息處理(li)單元的(de)環境适(shi)應能力(li)；這些研(yan)究對于(yu)🏃提高浮(fu)子流量(liàng)儀表的(de)測量✉️正(zheng)确度和(hé)擴大适(shì)用範圍(wéi)，有着十(shi)分重要(yào)的意義(yì)。

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