0引言(yan)
　　金屬管(guǎn)轉子流(liu)量計(以(yǐ)下簡稱(cheng)流量計(ji))具有測(cè)量介質(zhi)種類多(duo)、結構簡(jian)單、穩定(dìng)可靠、可(ke)🔅測中小(xiao)流量、壓(ya)力損失(shī)恒定、使(shi)用壽命(mìng)長、易于(yú)維⛱️護、能(neng)就地❗指(zhǐ)示♍流量(liàng)值等特(tè)點,廣泛(fàn)應用于(yu)石油、化(huà)工、冶金(jin)、能源、輕(qīng)工等工(gong)業部門(mén)中的流(liú)量🧡測量(liàng)。
　　該流量(liang)計屬于(yu)面積式(shì)流量計(jì),基于定(ding)壓降變(bian)節流面(miàn)積測量(liang)流量,如(ru)圖1所示(shi)。流量計(jì)垂直安(an)裝在管(guǎn)道上,當(dāng)流體自(zi)下而上(shàng)流經錐(zhuī)管時,浮(fú)子的前(qian)後就産(chan)生差🔴壓(ya)。浮子在(zai)差壓作(zuo)用下産(chan)生上升(sheng)或下降(jiàng)的位移(yí)。當使浮(fu)子上升(shēng)的差壓(yā)與浮💘子(zǐ)所受的(de)重力、浮(fú)力及粘(zhan)性力三(san)者的合(hé)🏃🏻‍♂️力相等(deng)時,浮子(zi)便處于(yú)平衡狀(zhuàng)态,因🚩此(cǐ),浮子的(de)位📧移與(yu)流量的(de)🙇‍♀️大小存(cun)在唯一(yi)的對應(yīng)關系。檢(jian)📞測出浮(fú)子的位(wèi)移大⛱️小(xiao)就可以(yi)💃🏻得到被(bei)測流體(tǐ)的流量(liang)值。

　　當(dāng)浮子處(chu)于靜止(zhi)位置時(shi),被測流(liú)體的體(ti)積流量(liàng)可由下(xià)式✍️計算(suan):

　　式中:Q爲(wei)體積流(liú)量;a爲流(liú)出系數(shù);人爲浮(fu)子最大(da)直徑與(yǔ)其🛀🏻同高(gao)度錐管(guan)橫截面(miàn)之間的(de)環隙面(mian)積;g爲重(zhong)力加速(sù)度;玲爲(wei)浮🧡子的(de)🔞體積;Pf爲(wèi)浮子的(de)密度;P爲(wèi)被測流(liu)體的密(mi)🔱度;A爲浮(fú)子的最(zuì)大截面(miàn)積。
　　當儀(yi)表的結(jié)構參數(shu)确定後(hòu),而且雷(lei)諾數大(dà)于界限(xiàn)雷諾數(shu)時🥰,a爲🐉常(chang)數,則

　　由(you)式(4)可知(zhi),流量與(yǔ)浮子的(de)位移呈(chéng)非線性(xìng)關系,要(yao)得到線(xiàn)💰性刻度(du)🥰或輸出(chū)線性的(de)電流信(xìn)号,就必(bi)須設計(jì)非線性(xing)修💔正機(jī)❓構進行(hang)線性化(huà)。
　　目前,國(guó)内外金(jīn)屬管轉(zhuǎn)子流量(liàng)計采用(yòng)的線性(xing)化技術(shù)主要有(you)兩種:一(yi)是應用(yong)四連杆(gan)進行非(fei)線性修(xiū)正;二是(shi)✨利用凸(tū)輪進行(háng)非線性(xing)修正。下(xia)面着重(zhong)介紹這(zhè)❗兩種線(xian)性化技(jì)術。
1采用(yòng)四連杆(gan)的線性(xing)化技術(shu)
　　采用四(sì)連杆進(jin)行線性(xìng)化的流(liu)量計工(gong)作原理(li)如圖2所(suo)示。當被(bei)測流體(ti)自下而(ér)上流過(guò)錐管1時(shi),浮子2就(jiù)

産生位(wei)移,浮子(zǐ)的位移(yí)通過磁(cí)鋼4、5的禍(huò)合傳給(gei)平衡杆(gan)6。此時,位(wèi)移和流(liú)量的關(guan)系爲非(fei)線性,必(bi)須通過(guò)連杆8、9、10進(jin)行線性(xing)化才能(néng)使指針(zhēn)11有線性(xing)流量指(zhi)标。四連(lián)杆的工(gōng)作原理(lǐ)🌂如圖3所(suǒ)示。

　　連杆(gǎn)8、9、10的長度(dù)分别爲(wei)A、B、C,連杆8與(yu)平衡杆(gan)6固定在(zai)一起,指(zhǐ)🌈針與連(lian)🐅杆🈲ro固定(dìng)在一起(qǐ)。要求轉(zhuan)角少的(de)變化和(he)流量Q的(de)變化呈(chéng)線性♌關(guan)系,這樣(yàng)可用d空(kōng)代替d口(kǒu),用da代替(tì)d人,代人(ren)公式(5)得(dé)

　　采用四(sì)連杆進(jin)行線性(xing)化所用(yong)零件多(duo),摩擦力(lì)大,工作(zuo)🍉過程中(zhōng)易🌈脫落(luò),而且調(diào)整也比(bi)較麻煩(fan)。近年來(lái)随着計(ji)算機輔(fu)助制造(zao)(CAM)技術的(de)推廣應(ying)用,部分(fen)生産廠(chǎng)家的流(liú)量計開(kāi)始采用(yong)🌈凸輪進(jin)行線性(xing)化。
2采用(yong)凸輪的(de)線性化(huà)技術
　　采(cǎi)用凸輪(lun)進行線(xiàn)性化的(de)流量計(ji)工作原(yuan)理如圖(tú)4所示。當(dang)被測流(liu)體自下(xià)而上流(liu)過錐管(guan)1時,浮子(zǐ)2就産生(shēng)位移,浮(fu)子的位(wèi)移通過(guo)磁鋼4、5的(de)藕合傳(chuan)給平衡(héng)杆6。經🏃‍♂️過(guò)凸輪7的(de)線性化(hua)和調整(zheng)件8的傳(chuán)動,将與(yǔ)流量呈(chéng)線性關(guān)系的角(jiao)位移傳(chuan)遞給角(jiao)位移轉(zhuǎn)換器🔴9,角(jiǎo)位移轉(zhuan)換器将(jiang)角位移(yí)信号轉(zhuǎn)換成與(yu)流量線(xiàn)🍓性對應(yīng)的标㊙️準(zhǔn)電流信(xin)号輸💘出(chū)遠傳。

　　由于(yu)每台流(liu)量計的(de)錐管和(he)浮子的(de)加工誤(wù)差不可(ke)能一緻(zhi)♌,每台金(jīn)屬管轉(zhuan)子流量(liang)計的流(liu)量值p和(hé)浮子位(wei)移h的作(zuò)線性關(guān)系💃🏻也不(bú)可能一(yi)樣,所以(yǐ)在實際(jì)制造時(shi)流🏃量計(ji)的凸輪(lun)都要逐(zhu)台校驗(yan)加工,設(shè)口與h的(de)非線性(xìng)回歸模(mo)型爲


　　解(jie)方程組(zu)即可求(qiu)得回歸(gui)系數僞(wei)》,a、,…an:從而得(de)到Q與h的(de)非線性(xing)關系❓函(hán)數。再根(gen)據機械(xie)傳動的(de)幾何關(guān)系求出(chu)将p與h線(xiàn)性化所(suo)需的♍非(fei)線性修(xiū)正曲線(xiàn),以上求(qiú)解過程(cheng)都通過(guò)計算機(ji)編程📐實(shi)現。将㊙️求(qiu)出的非(fei)線性修(xiu)正曲線(xiàn)通過♈計(ji)算機控(kong)制數控(kong)銑床加(jia)工成🈲凸(tu)輪,如圖(tu)👄5所示,即(jí)可使輸(shu)出電流(liú)與流量(liang)呈線性(xìng)關系。

　　采(cǎi)用凸輪(lún)進行線(xiàn)性化,減(jiǎn)少了零(ling)件數量(liang)和零件(jiàn)之👄間的(de)✉️傳動摩(mó)擦力,使(shi)金屬管(guǎn)轉子流(liú)量計的(de)轉換器(qi)結構簡(jian)化,體積(ji)小型化(huà),可🥰靠性(xìng)提高,使(shi)用時更(gèng)加簡單(dan)、方便。借(jiè)助CAM技術(shu),使流量(liàng)計的校(xiào)驗時間(jian)大大縮(suo)短🐪,提高(gāo)了儀表(biao)制造廠(chǎng)的生産(chan)效率。開(kai)封儀表(biao)廠一采(cai)💰用該技(ji)術後⚽,每(měi)台流量(liang)計的出(chū)廠校驗(yan)時間由(yóu)原來的(de)平均約(yue)40而💋n縮短(duan)爲25而n,同(tong)時提高(gao)了産品(pǐn)質量,産(chǎn)生⭐了較(jiào)好的經(jing)濟效益(yi)。
3結束語(yǔ)
　　随着機(jī)加工工(gōng)藝和計(jì)算機、微(wei)電子技(jì)術的發(fa)展,金屬(shǔ)管轉子(zi)流量計(ji)的線性(xìng)化技術(shu)也出現(xian)了新的(de)發展方(fang)向。目前(qián),國外有(yǒu)的流✉️量(liàng)計直接(jiē)将線性(xìng)化曲線(xiàn)通過數(shù)❤️控加工(gong)🌏設備加(jiā)工到浮(fu)🌈子上,從(cóng)而使浮(fu)子位移(yí)與流量(liang)呈線性(xìng)關系另(lìng)外,還出(chu)現了帶(dai)微處理(li)器🙇‍♀️的全(quán)電子式(shi)的流量(liang)計,采用(yòng)霍爾傳(chuan)感器檢(jian)測浮子(zǐ)位移,由(yóu)微處理(lǐ)器通過(guò)軟件進(jìn)行線性(xing)化,從而(er)使儀表(biǎo)結構更(gèng)⭐簡化,精(jing)度更高(gāo)👄,功能更(gèng)強,工作(zuo)更可靠(kao)。這些都(dōu)代表了(le)流量計(jì)🏒線性化(huà)技術的(de)發展趨(qu)勢。

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