金(jin)屬管轉(zhuǎn)子流量(liàng)計 由于(yu)它的流(liu)通面積(ji)是随着(zhe)流量的(de)大小而(er)改變的(de),故㊙️又被(bei)稱爲🔞變(biàn)面積流(liu)量計。作(zuò)爲轉子(zǐ)式流量(liàng)計,它不(bu)僅有效(xiào)地擴大(dà)了原來(lái)玻璃轉(zhuan)子流量(liang)計的測(cè)量範圍(wéi),而且提(tí)高了對(dui)使用環(huan)境的适(shì)應性,還(hai)可測量(liang)多種介(jie)質(包括(kuo)一些高(gāo)粘度和(hé)腐蝕性(xing)介🌈質)的(de)流量,特(tè)别适宜(yí)測🔱量中(zhōng)、小管徑(jìng)、較低雷(lei)諾數的(de)中、小流(liú)量👣,刻度(dù)近似線(xiàn)性(最大(dà)刻度非(fei)線😄性程(cheng)度約爲(wèi)20%一25%,通過(guo)💯指示器(qì)中的凸(tū)輪闆進(jìn)行修正(zhèng)),量程比(bi)爲1;10,甚至(zhì)可以❤️更(geng)寬,壓爲(wei)損失較(jiào)小且恒(heng)定,精度(du)在土2.5%左(zuo)右,使用(yòng)維👉護簡(jiǎn)便,對儀(yi)表前的(de)直管段(duàn)要求不(bú)高,特别(bié)是當采(cai)用了變(biàn)電容式(shì)角位移(yi)轉換器(qì),還能進(jìn)行⛱️遠距(jù)離信号(hao)傳輸和(hé)實現自(zi)動控制(zhi)。憑借其(qi)自身的(de)這些有(you)利的特(te)點,近幾(jǐ)年來,它(tā)在國内(nei)流📞量⛱️測(cè)量領域(yu)裏正異(yi)軍突起(qi),開🔴始廣(guǎng)泛應用(yòng)于國防(fang)、化🔱工、石(shi)油✂️、冶金(jin)、醫藥和(hé)輕工等(děng)工業部(bù)門的液(yè)體、氣體(tǐ)流量測(ce)量和自(zì)動🥵控制(zhi)系統。
　　金(jin)屬管轉(zhuan)子流量(liàng)計的結(jie)構如圖(tu)1所示,傳(chuan)感器中(zhōng)浮子位(wei)置的變(biàn)化反映(yìng)了流量(liang)的大小(xiao),當被測(ce)量發生(shēng)✨變化,儀(yí)表🍓的指(zhi)示标尺(chi)(運⛷️動部(bu)件)将由(you)原來的(de)平衡位(wei)置移動(dòng)到新的(de)平衡位(wei)置,但💜是(shì)指示标(biao)尺由戶(hù)質性的(de)作用,它(ta)不能立(lì)刻停止(zhi)在新的(de)平衡位(wèi)置,而在(zai)✨此位置(zhì)附近往(wǎng)複振蕩(dang)。特别是(shi)當該儀(yi)表被用(yong)于測🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量(liang)氣體流(liú)量時,在(zài)管路系(xì)統中有(yǒu)時出現(xiàn)流體的(de)脈動現(xian)象,使得(dé)傳感😘器(qì)中浮子(zǐ)出現往(wang)複的機(jī)械振動(dòng),通過磁(cí)禍合,這(zhe)種有💞害(hài)的振動(dòng)将被傳(chuán)♻️遞🥰給指(zhǐ)示器中(zhōng)的指示(shì)标尺,嚴(yan)重地影(yǐng)響儀表(biǎo)的準确(que)讀數。對(dui)于🔞具有(you)電遠傳(chuan)性能的(de)儀表,還(hái)将引起(qi)輸出信(xin)号的不(bu)🔞平穩,并(bing)使與之(zhī)配套的(de)記錄儀(yí)表的記(jì)錄嚴重(zhòng)失真🔞。因(yin)而,要克(kè)服這種(zhong)流體脈(mò)動效應(yīng)引起的(de)機械振(zhen)動現象(xiàng),筆者在(zài)其指示(shì)器内設(shè)置阻尼(ní)裝🌏置,以(yǐ)提高其(qi)讀數精(jing)度。

　　以(yi)下就空(kong)氣阻尼(ni)裝置、液(ye)體阻尼(ni)裝置和(he)磁感應(ying)阻尼裝(zhuāng)置的性(xing)能特性(xing)進行分(fen)析比較(jiao)。
　　圖2反映(ying)了各類(lei)阻尼的(de)粘度一(yī)溫度特(te)性曲線(xiàn),從圖可(kě)以得到(dao)這樣的(de)結論:由(you)于空氣(qi)粘度很(hen)少受溫(wen)度波動(dong)影響,空(kōng)氣阻尼(ní)⭐的溫度(du)穩定性(xing)比相應(ying)的液體(tǐ)阻尼要(yào)好,空氣(qi)阻尼值(zhí)随溫度(dù)變化最(zuì)小,而且(qie)它與液(ye)體和磁(cí)感應阻(zu)尼相反(fan),空氣阻(zu)尼随溫(wēn)度增高(gāo)而增大(da),但是由(yóu)🏃🏻于它的(de)尺寸大(da)而笨重(zhòng),所以很(hěn)少采用(yòng)。液體阻(zu)尼雖然(rán)在非常(cháng)小的空(kōng)間内幾(jǐ)乎能夠(gòu)得到無(wú)限大的(de)阻尼,但(dan)是它的(de)溫度穩(wen)定性比(bi)相應的(de)空氣、磁(cí)感應阻(zu)尼要差(cha),它的阻(zu)尼值随(sui)溫度變(bian)化大。而(er)磁感應(ying)阻尼的(de)溫度穩(wěn)定性與(yu)空氣阻(zu)尼相近(jìn),它的阻(zu)尼值随(suí)溫度變(bian)🏃🏻化很小(xiǎo),而且磁(ci)感應阻(zu)尼是一(yi)種最能(neng)預測估(gū)算的阻(zǔ)尼型式(shi)✍️。在任何(hé)給定環(huán)境溫度(dù)的條件(jian)下,根據(ju)磁感應(yīng)阻尼裝(zhuang)置的設(shè)計參數(shù)能以足(zú)夠的精(jīng)🔅度計算(suàn)出它的(de)一個重(zhòng)要性能(neng)指标:阻(zǔ)尼🧑🏾‍🤝‍🧑🏼力矩(jǔ)。磁感應(yīng)阻尼裝(zhuang)置産生(shēng)的阻尼(ní)力矩嚴(yán)格地與(yǔ)⭐運動物(wu)體速度(du)的一次(ci)方成正(zheng)比,不會(huì)影響儀(yí)表的靜(jìng)态精度(dù),在結構(gou)上也容(róng)👣易實現(xiàn)。

　　值得指(zhǐ)出的是(shi),磁感應(yīng)阻尼裝(zhuāng)置的工(gong)作原理(li)實質上(shàng)是電磁(cí)學理論(lùn)中所闡(chǎn)述的一(yi)種渦流(liú)的機械(xiè)效應。
如(rú)果渦流(liu)載體用(yòng)銅(非鐵(tiě)磁性的(de)良導體(tǐ)材料)制(zhì)造,刀令(lìng)麽該種(zhǒng)磁感應(ying)阻尼裝(zhuang)置的阻(zǔ)尼力矩(jǔ)随溫度(du)每升高(gao)1℃而💃🏻大約(yue)降低0.4%(忽(hu)略大約(yuē)要低一(yi)個量級(jí)的磁路(lù)的溫🆚度(du)系數影(ying)響)。由此(cǐ)可見,磁(cí)感應阻(zǔ)尼的這(zhè)些🌈特點(diǎn)是其它(ta)類型阻(zu)尼裝置(zhi)所♋無法(fa)比拟的(de)。因此,我(wo)們采用(yòng)磁感應(yīng)阻尼裝(zhuāng)置💋是十(shi)分合适(shì)的。
　　對于(yu)具體的(de)阻尼裝(zhuang)置,阻尼(ni)時間是(shì)個重要(yào)的參數(shù)。阻👈尼時(shí)間是指(zhi)當儀表(biǎo)轉動部(bù)分部件(jian)(包括指(zhǐ)示标🌂尺(chi)在内)從(cóng)開始運(yùn)動到在(zai)平衡位(wei)置附近(jin)振動,其(qí)振幅不(bu)超過給(gěi)定值△a而(er)可進行(hang)讀㊙️數的(de)時間。
　　關(guan)于磁感(gan)應阻尼(ní)裝置設(she)計計算(suàn),這裏列(liè)舉具有(you)永久磁(ci)鋼和非(fei)鐵磁性(xìng)的良導(dao)體材料(liao)扇形銅(tong)闆的磁(cí)感應阻(zu)尼裝置(zhi)(見圖💔3)進(jìn)行介紹(shào)。

　　當(dāng)設定已(yǐ)知允許(xu)阻尼時(shi)間(t2)動和(he)允許振(zhèn)動幅△a時(shi),則計算(suàn)設📧計的(de)⭐步驟如(ru)下:

式中(zhōng)ao一儀表(biǎo)轉動部(bù)分穩定(ding)後的角(jiǎo)度
　　利用(yong)圖4可求(qiu)最佳阻(zǔ)尼因數(shu)月。p,或利(li)用圖5曲(qǔ)線來确(què)定(ωot) tmin和相(xiang)應的b值(zhi)(ωo爲無阻(zu)尼時系(xì)統固有(yǒu)振動的(de)角頻率(lü))
(2)按選定(dìng)的扇形(xing)磁感應(ying)阻尼裝(zhuāng)置的結(jié)構條件(jiàn),初選㊙️主(zhu)要尺🚩寸(cùn)(參見圖(tú)3所标的(de)各有關(guan)尺寸)。
(3)按(an)選定運(yùn)動系統(tong)的結構(gòu)尺寸和(hé)參數計(jì)算ωot,并可(kě)用公式(shì):
ω0≥(ωot)min/tz
進行校(xiao)驗。顯然(rán),增大ω0,可(kě)使tz減小(xiao)。
(4)計算扇(shan)形磁感(gǎn)應阻尼(ní)裝置的(de)阻尼系(xì)數C:


式中(zhong)
h—扇形感(gan)應片厚(hòu)度,Cm
b—磁鋼(gāng)截面長(zhǎng)度,cm
d—磁鋼(gāng)截面寬(kuān)度,Cm
B—磁感(gǎn)應強度(du),TR
R—扇形半(bàn)徑,cm
ρ—扇形(xíng)感應片(piàn)材料的(de)電阻率(lü),Ωmm2/m
X—磁鋼到(dao)扇形感(gan)應片邊(biān)緣的徑(jìng)向距離(lí),em
L—系數,由(yóu)圖6查出(chū)
K—系數,由(you)圖7(圖7中(zhōng)符号ι=b+2x爲(wèi)查出後(hòu),按下式(shì)計算:
K=2(Kl一(yi)K2十K3一……)

　　式(shi)中系數(shu)Kl、K2、K3、…分别按(an)ι1=b十2X、ι2=2x(b十2X)、ι3=3(b+2X)…由(yóu)圖7查出(chū)。實用證(zheng)明,隻需(xu)計算Kl和(hé)♉K2兩個系(xi)數即可(kě),其計算(suàn)誤差不(bú)超過10%.


(5)由(you)公式b= 1132-9求(qiú)出所設(she)計的阻(zǔ)尼裝置(zhì)的阻尼(ní)因數b值(zhi)的實際(ji)值(I爲運(yun)動部件(jiàn)的轉動(dòng)慣量)。
(6)由(you)計算法(fǎ)确定阻(zu)尼時間(jian)ι2

式中a—儀(yi)表轉動(dong)部分的(de)偏轉角(jiao)
da/dt—儀表轉(zhuǎn)動部分(fen)的角速(sù)度這裏(lǐ)忽略了(le)雜散磁(cí)場和㊙️磁(cí)場的非(fēi)均勻性(xìng),所以實(shi)際得到(dao)的阻尼(ní)力矩通(tong)常🏃🏻‍♂️略高(gao)☂️于計🔞算(suàn)得☁️到的(de)阻尼力(li)矩。
　　至此(ci),可以看(kan)到合理(li)地運用(yòng)阻尼裝(zhuang)置,能較(jiao)容易、較(jiào)成🌈功地(dì)克⚽服由(you)于流體(ti)流動的(de)脈動而(er)幹擾、影(ying)響金屬(shǔ)管轉子(zǐ)流量計(jì)在進行(hang)流量測(cè)量時的(de)振蕩現(xiàn)象,提高(gāo)了測量(liàng)的準确(que)度。

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