金屬(shu)管轉(zhuan)子流(liu)量計(ji) 由于(yu)它的(de)流通(tong)面積(ji)是随(sui)着流(liu)量的(de)大小(xiao)而改(gai)變的(de)✍️,故又(you)被✉️稱(cheng)爲變(bian)面積(ji)流量(liang)計。作(zuo)爲轉(zhuan)子式(shi)流量(liang)計,它(ta)不僅(jin)有效(xiao)❌地擴(kuo)大了(le)原來(lai)玻璃(li)轉子(zi)流量(liang)計的(de)測量(liang)範圍(wei),而且(qie)提高(gao)了對(dui)使用(yong)環境(jing)😄的适(shi)應性(xing),還可(ke)測量(liang)多種(zhong)介質(zhi)(包括(kuo)一些(xie)高粘(zhan)度和(he)腐蝕(shi)性介(jie)質)的(de)流量(liang)🚶,特别(bie)适宜(yi)測量(liang)中、小(xiao)管徑(jing)、較低(di)雷諾(nuo)數的(de)中、小(xiao)流量(liang),刻度(du)近似(si)線性(xing)(最大(da)刻度(du)非線(xian)性程(cheng)度約(yue)爲20%一(yi)25%,通過(guo)指示(shi)器中(zhong)的凸(tu)輪闆(pan)進行(hang)☎️修正(zheng)),量程(cheng)比爲(wei)1;10,甚至(zhi)可以(yi)更寬(kuan),壓爲(wei)損失(shi)較小(xiao)且恒(heng)定,精(jing)度在(zai)土2.5%左(zuo)右,使(shi)用維(wei)護簡(jian)便,對(dui)儀表(biao)前的(de)直🈚管(guan)段要(yao)求不(bu)高,特(te)别是(shi)當采(cai)🙇‍♀️用了(le)變電(dian)容式(shi)角位(wei)移轉(zhuan)換器(qi),還能(neng)進行(hang)遠距(ju)離信(xin)号傳(chuan)輸和(he)實現(xian)自動(dong)控制(zhi)。憑借(jie)其自(zi)身的(de)這些(xie)有利(li)👈的特(te)點,近(jin)幾年(nian)來,它(ta)在國(guo)内流(liu)量測(ce)量領(ling)域裏(li)正異(yi)軍突(tu)起,開(kai)始廣(guang)泛應(ying)用于(yu)國防(fang)、化工(gong)、石❄️油(you)、冶金(jin)、醫藥(yao)和輕(qing)工等(deng)工業(ye)部門(men)的液(ye)體、氣(qi)體流(liu)😘量測(ce)量和(he)自👅動(dong)控制(zhi)系統(tong)。
　　金屬(shu)管轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)的結(jie)構如(ru)圖1所(suo)示,傳(chuan)感器(qi)中浮(fu)☔子💛位(wei)♍置📱的(de)變化(hua)反映(ying)了流(liu)量的(de)大小(xiao),當被(bei)測量(liang)發生(sheng)變化(hua),儀表(biao)的指(zhi)示标(biao)尺(運(yun)動部(bu)件)将(jiang)由原(yuan)來的(de)平衡(heng)位置(zhi)移動(dong)到新(xin)的平(ping)衡位(wei)置,但(dan)是指(zhi)示标(biao)尺由(you)戶質(zhi)性的(de)作用(yong),它不(bu)能立(li)刻停(ting)止在(zai)新的(de)平衡(heng)位置(zhi),而在(zai)此位(wei)置附(fu)近往(wang)複振(zhen)蕩。特(te)🥰别是(shi)當該(gai)儀表(biao)被用(yong)于測(ce)量氣(qi)體流(liu)量⭐時(shi),在管(guan)路系(xi)統中(zhong)有時(shi)出現(xian)流體(ti)的脈(mo)🈲動現(xian)象,使(shi)得傳(chuan)感器(qi)中浮(fu)子出(chu)現往(wang)複的(de)機械(xie)振動(dong),通過(guo)磁禍(huo)合,這(zhe)種有(you)♋害的(de)振動(dong)将被(bei)傳遞(di)給指(zhi)示器(qi)中的(de)指示(shi)标尺(chi),嚴重(zhong)地影(ying)響儀(yi)表的(de)準确(que)讀數(shu)。對于(yu)👌具有(you)電遠(yuan)傳性(xing)能💔的(de)儀表(biao),還将(jiang)引起(qi)輸出(chu)⭐信号(hao)的不(bu)🌈平穩(wen),并使(shi)與之(zhi)配套(tao)的記(ji)錄儀(yi)表的(de)記錄(lu)嚴重(zhong)失真(zhen)📱。因而(er),要克(ke)服這(zhe)種流(liu)體脈(mo)動效(xiao)應引(yin)起的(de)機械(xie)振動(dong)現象(xiang),筆者(zhe)♉在其(qi)指示(shi)器内(nei)設置(zhi)阻☂️尼(ni)裝置(zhi),以提(ti)高其(qi)讀數(shu)精度(du)。

　　以(yi)下就(jiu)空氣(qi)阻尼(ni)裝置(zhi)、液體(ti)阻尼(ni)裝置(zhi)和磁(ci)感應(ying)阻尼(ni)👉裝🥵置(zhi)的性(xing)能特(te)性進(jin)行分(fen)析比(bi)較。
　　圖(tu)2反映(ying)了各(ge)類阻(zu)尼的(de)粘度(du)一溫(wen)度特(te)性曲(qu)線,從(cong)圖可(ke)以得(de)到這(zhe)樣的(de)結論(lun):由于(yu)空氣(qi)粘度(du)很少(shao)受溫(wen)度波(bo)動影(ying)響,空(kong)氣🐕阻(zu)尼的(de)溫⛹🏻‍♀️度(du)穩定(ding)性比(bi)相應(ying)的液(ye)體阻(zu)尼要(yao)好,空(kong)氣阻(zu)尼值(zhi)随溫(wen)度變(bian)化最(zui)小,而(er)且它(ta)與液(ye)體和(he)磁感(gan)應阻(zu)尼💯相(xiang)反,空(kong)氣阻(zu)尼随(sui)溫度(du)增高(gao)而增(zeng)大,但(dan)是由(you)于它(ta)的尺(chi)寸🔴大(da)而笨(ben)重,所(suo)以很(hen)少采(cai)用。液(ye)體阻(zu)尼雖(sui)然在(zai)非常(chang)小的(de)空間(jian)内幾(ji)乎能(neng)夠得(de)到無(wu)限大(da)的阻(zu)尼,但(dan)是它(ta)的溫(wen)度穩(wen)定性(xing)比相(xiang)應的(de)空氣(qi)、磁感(gan)應阻(zu)尼要(yao)差⛹🏻‍♀️,它(ta)的阻(zu)尼值(zhi)随溫(wen)♻️度變(bian)化大(da)。而磁(ci)感應(ying)阻👈尼(ni)的溫(wen)度穩(wen)定性(xing)與💜空(kong)氣阻(zu)尼相(xiang)近,它(ta)的🔞阻(zu)尼值(zhi)随溫(wen)度變(bian)👣化很(hen)小,而(er)且磁(ci)感應(ying)阻尼(ni)是一(yi)種最(zui)能預(yu)測估(gu)算的(de)阻尼(ni)型式(shi)。在任(ren)何給(gei)定環(huan)境溫(wen)度的(de)條件(jian)下,根(gen)據磁(ci)感應(ying)阻尼(ni)裝置(zhi)的設(she)計參(can)數能(neng)以🎯足(zu)夠的(de)精度(du)計算(suan)出它(ta)的一(yi)個重(zhong)要性(xing)能指(zhi)标:阻(zu)尼力(li)矩。磁(ci)感應(ying)阻尼(ni)裝置(zhi)産生(sheng)的阻(zu)尼🐆力(li)矩嚴(yan)格地(di)與運(yun)動物(wu)體速(su)度的(de)一次(ci)方成(cheng)正💘比(bi),不會(hui)影響(xiang)儀表(biao)的靜(jing)态精(jing)度,在(zai)🈚結構(gou)上也(ye)容易(yi)實現(xian)。

　　值得(de)指出(chu)的是(shi),磁感(gan)應阻(zu)尼裝(zhuang)置的(de)工作(zuo)原理(li)實質(zhi)🛀🏻上是(shi)♉電磁(ci)學理(li)論中(zhong)所闡(chan)述的(de)一種(zhong)渦流(liu)的機(ji)械效(xiao)🌈應。
如(ru)果渦(wo)流載(zai)體用(yong)銅(非(fei)鐵磁(ci)性的(de)良導(dao)體材(cai)料)制(zhi)造,刀(dao)令麽(me)⚽該種(zhong)💋磁感(gan)應阻(zu)尼裝(zhuang)置的(de)阻尼(ni)力矩(ju)随溫(wen)度每(mei)升高(gao)1℃而大(da)約降(jiang)低😍0.4%(忽(hu)略大(da)約要(yao)低一(yi)個量(liang)級的(de)磁路(lu)的溫(wen)度系(xi)數影(ying)響)。由(you)此可(ke)見🔱,磁(ci)感應(ying)阻尼(ni)的這(zhe)些特(te)點是(shi)其它(ta)類型(xing)阻尼(ni)裝置(zhi)所無(wu)法比(bi)拟的(de)。因此(ci),我🔞們(men)采用(yong)磁感(gan)應阻(zu)尼裝(zhuang)置是(shi)十分(fen)合适(shi)的。
　　對(dui)于具(ju)體的(de)阻尼(ni)裝置(zhi),阻尼(ni)時間(jian)是個(ge)重要(yao)的參(can)數💛。阻(zu)尼時(shi)間是(shi)指當(dang)儀表(biao)轉動(dong)部分(fen)部件(jian)(包括(kuo)指示(shi)标尺(chi)在内(nei))從開(kai)始運(yun)動到(dao)在平(ping)衡位(wei)置附(fu)近振(zhen)動,其(qi)振幅(fu)不超(chao)過給(gei)定🐕值(zhi)△a而可(ke)進行(hang)讀數(shu)的時(shi)間。
　　關(guan)于磁(ci)感應(ying)阻尼(ni)裝置(zhi)設計(ji)計算(suan),這裏(li)列舉(ju)具有(you)永久(jiu)⁉️磁鋼(gang)和非(fei)🐅鐵磁(ci)性的(de)良導(dao)體材(cai)料扇(shan)形銅(tong)闆的(de)磁感(gan)應阻(zu)尼裝(zhuang)置(見(jian)圖3)進(jin)行介(jie)紹。

　　當(dang)設定(ding)已知(zhi)允許(xu)阻尼(ni)時間(jian)(t2)動和(he)允許(xu)振動(dong)幅△a時(shi),則計(ji)算設(she)計的(de)步驟(zhou)如下(xia):

式中(zhong)ao一儀(yi)表轉(zhuan)動部(bu)分穩(wen)定後(hou)的角(jiao)度
　　利(li)用圖(tu)4可求(qiu)最佳(jia)阻尼(ni)因數(shu)月。p,或(huo)利用(yong)圖5曲(qu)線來(lai)确定(ding)(ωot) tmin和相(xiang)應的(de)😍b值(ωo爲(wei)無阻(zu)尼時(shi)系統(tong)固有(you)振動(dong)的角(jiao)頻率(lü))
(2)按選(xuan)定的(de)扇形(xing)磁感(gan)應阻(zu)尼裝(zhuang)置的(de)結構(gou)條件(jian),初選(xuan)🤩主要(yao)尺寸(cun)(參見(jian)圖3所(suo)标的(de)各有(you)關尺(chi)寸)。
(3)按(an)選定(ding)運動(dong)系統(tong)的結(jie)構尺(chi)寸和(he)參數(shu)計算(suan)ωot,并可(ke)用公(gong)式:
ω0≥(ωot)min/tz
進(jin)行校(xiao)驗。顯(xian)然,增(zeng)大ω0,可(ke)使tz減(jian)小。
(4)計(ji)算扇(shan)形磁(ci)感應(ying)阻尼(ni)裝置(zhi)的阻(zu)尼系(xi)數C:


式(shi)中
h—扇(shan)形感(gan)應片(pian)厚度(du),Cm
b—磁鋼(gang)截面(mian)長度(du),cm
d—磁鋼(gang)截面(mian)寬度(du),Cm
B—磁感(gan)應強(qiang)度,TR
R—扇(shan)形半(ban)徑,cm
ρ—扇(shan)形感(gan)應片(pian)材料(liao)的電(dian)阻率(lü),Ωmm2/m
X—磁鋼(gang)到扇(shan)形感(gan)應片(pian)邊緣(yuan)的徑(jing)向距(ju)離,em
L—系(xi)數,由(you)圖6查(cha)出
K—系(xi)數,由(you)圖7(圖(tu)7中符(fu)号ι=b+2x爲(wei)查出(chu)後,按(an)下式(shi)計算(suan):
K=2(Kl一K2十(shi)K3一……)

　　式(shi)中系(xi)數Kl、K2、K3、…分(fen)别按(an)ι1=b十2X、ι2=2x(b十(shi)2X)、ι3=3(b+2X)…由圖(tu)7查出(chu)。實用(yong)證明(ming),隻需(xu)計算(suan)Kl和K2兩(liang)個系(xi)數即(ji)可,其(qi)計算(suan)誤差(cha)不超(chao)過10%.


(5)由(you)公式(shi)b= 1132-9求出(chu)所設(she)計的(de)阻尼(ni)裝置(zhi)的阻(zu)尼因(yin)數b值(zhi)的實(shi)際值(zhi)(I爲運(yun)動部(bu)件的(de)轉動(dong)慣量(liang))。
(6)由計(ji)算法(fa)确定(ding)阻尼(ni)時間(jian)ι2

式中(zhong)a—儀表(biao)轉動(dong)部分(fen)的偏(pian)轉角(jiao)
da/dt—儀表(biao)轉動(dong)部分(fen)的角(jiao)速度(du)這裏(li)忽略(lue)了雜(za)散磁(ci)場和(he)磁場(chang)的🎯非(fei)均💃🏻勻(yun)性,所(suo)以實(shi)際得(de)到的(de)阻尼(ni)力矩(ju)通常(chang)略高(gao)🤞于計(ji)算得(de)到的(de)阻尼(ni)力矩(ju)。
　　至此(ci),可以(yi)看到(dao)合理(li)地運(yun)用阻(zu)尼裝(zhuang)置,能(neng)較容(rong)易、較(jiao)成功(gong)🌍地克(ke)服由(you)于流(liu)體流(liu)動的(de)脈動(dong)而幹(gan)擾、影(ying)響金(jin)屬管(guan)📱轉子(zi)👨‍❤️‍👨流量(liang)計在(zai)進行(hang)🧡流量(liang)測量(liang)時的(de)振蕩(dang)現象(xiang),提高(gao)了測(ce)量的(de)準确(que)度。

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