0引言
　　金(jin)屬管轉(zhuan)子流量(liang)計(以下(xia)簡稱流(liu)量計)具(ju)有測量(liang)介質種(zhong)類多、結(jie)構簡單(dan)、穩定可(ke)靠、可測(ce)中小流(liu)量、壓力(li)損失恒(heng)定、使用(yong)壽命長(zhang)、易于維(wei)🏒護、能就(jiu)地指示(shi)流量值(zhi)等特點(dian),廣泛應(ying)用于石(shi)油、化工(gong)、冶金、能(neng)源、輕工(gong)等工業(ye)部門中(zhong)的流量(liang)測量。
　　該(gai)流量計(ji)屬于面(mian)積式流(liu)量計,基(ji)于定壓(ya)降變節(jie)流面積(ji)測量流(liu)量,如圖(tu)1所示。流(liu)量計👉垂(chui)直安裝(zhuang)在管道(dao)上,當流(liu)體自下(xia)而上流(liu)經錐管(guan)時,浮子(zi)的前後(hou)就産生(sheng)差壓。浮(fu)子在差(cha)壓作用(yong)下産生(sheng)上升或(huo)下降的(de)位移。當(dang)使浮子(zi)上升的(de)差壓與(yu)浮🏃子所(suo)受的重(zhong)力、浮力(li)及粘性(xing)力三者(zhe)的合力(li)相等時(shi),浮子便(bian)處于平(ping)衡狀态(tai),因此,浮(fu)子的位(wei)移與流(liu)量的大(da)小存在(zai)唯一的(de)對應關(guan)系。檢🔴測(ce)出浮子(zi)的位移(yi)大👨‍❤️‍👨小就(jiu)可以得(de)到被測(ce)流體的(de)流量值(zhi)。

　　當浮(fu)子處于(yu)靜止位(wei)置時,被(bei)測流體(ti)的體積(ji)流量可(ke)🤞由下式(shi)🐆計算:

　　式(shi)中:Q爲體(ti)積流量(liang);a爲流出(chu)系數;人(ren)爲浮子(zi)最大直(zhi)徑與其(qi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻同高度(du)❌錐管橫(heng)截面之(zhi)間的環(huan)隙面積(ji);g爲重力(li)加速度(du);玲爲浮(fu)子的體(ti)積;Pf爲浮(fu)子的密(mi)度;P爲被(bei)測流體(ti)的密🧡度(du);A爲浮子(zi)的最大(da)截面🔞積(ji)。
　　當儀表(biao)的結構(gou)參數确(que)定後,而(er)且雷諾(nuo)數大于(yu)界限雷(lei)諾數🤞時(shi)✌️,a爲常數(shu),則

　　由式(shi)(4)可知,流(liu)量與浮(fu)子的位(wei)移呈非(fei)線性關(guan)系,要得(de)到線🔴性(xing)刻度或(huo)輸出線(xian)性的電(dian)流信号(hao),就必須(xu)設計非(fei)線性修(xiu)正機構(gou)進⛱️行線(xian)性化。
　　目(mu)前,國内(nei)外金屬(shu)管轉子(zi)流量計(ji)采用的(de)線性化(hua)技術主(zhu)要有兩(liang)種:一是(shi)應用四(si)連杆進(jin)行非線(xian)性修正(zheng);二是利(li)用凸輪(lun)進行🔞非(fei)線性修(xiu)正。下面(mian)着重介(jie)紹這兩(liang)種線性(xing)化技術(shu)。
1采用四(si)連杆的(de)線性化(hua)技術
　　采(cai)用四連(lian)杆進行(hang)線性化(hua)的流量(liang)計工作(zuo)原理如(ru)圖2所示(shi)。當被測(ce)🎯流體自(zi)下而上(shang)流過錐(zhui)管1時,浮(fu)子2就

産(chan)生位移(yi),浮子的(de)位移通(tong)過磁鋼(gang)4、5的禍合(he)傳給平(ping)衡杆6。此(ci)時✔️,位移(yi)🌈和流量(liang)的關系(xi)爲非線(xian)性,必須(xu)通過連(lian)杆8、9、10進🥵行(hang)線性化(hua)才能💃使(shi)指針11有(you)線性流(liu)量指标(biao)。四連杆(gan)的工作(zuo)原理如(ru)圖3所示(shi)。

　　連杆8、9、10的(de)長度分(fen)别爲A、B、C,連(lian)杆8與平(ping)衡杆6固(gu)定在一(yi)起,指針(zhen)與連杆(gan)ro固定在(zai)一起。要(yao)求轉角(jiao)少的變(bian)化和流(liu)量Q的變(bian)化呈線(xian)性關系(xi),這樣可(ke)用d空代(dai)替d口,用(yong)da代替d人(ren)🌈,代人公(gong)式(5)得

　　采(cai)用四連(lian)杆進行(hang)線性化(hua)所用零(ling)件多,摩(mo)擦力大(da),工⭐作過(guo)程中易(yi)脫落,而(er)且調整(zheng)也比較(jiao)麻煩。近(jin)年來随(sui)着計🙇🏻算(suan)機輔助(zhu)制造👨‍❤️‍👨(CAM)技(ji)術的推(tui)廣應用(yong),部分生(sheng)産廠家(jia)的流量(liang)計開👄始(shi)采用凸(tu)輪進行(hang)線性化(hua)。
2采用凸(tu)輪的線(xian)性化技(ji)術
　　采用(yong)凸輪進(jin)行線性(xing)化的流(liu)量計工(gong)作原理(li)如圖4所(suo)示。當被(bei)測流體(ti)自下而(er)上流過(guo)錐管1時(shi),浮子2就(jiu)産生位(wei)移,浮子(zi)的位移(yi)通🐉過磁(ci)鋼4、5的藕(ou)合傳給(gei)平衡杆(gan)6。經過凸(tu)輪7的線(xian)性化和(he)調整件(jian)8的傳動(dong),将與流(liu)量呈線(xian)性關系(xi)的角位(wei)移傳遞(di)給角位(wei)移轉換(huan)器9,角位(wei)移轉換(huan)器将角(jiao)位✌️移信(xin)号轉換(huan)成與流(liu)量線性(xing)對應的(de)标🏃🏻準電(dian)流信号(hao)💛輸出遠(yuan)傳。

　　由于每(mei)台流量(liang)計的錐(zhui)管和浮(fu)子的加(jia)工誤差(cha)不可能(neng)一緻,每(mei)台金屬(shu)管轉子(zi)流量計(ji)的流量(liang)值p和浮(fu)子位移(yi)h的作⭐線(xian)性關系(xi)也不可(ke)能一樣(yang),所以在(zai)實際制(zhi)造時流(liu)量計的(de)凸輪都(dou)要逐台(tai)👨‍❤️‍👨校驗加(jia)🔴工,設口(kou)與h的非(fei)線性回(hui)歸模型(xing)爲


　　解方(fang)程組即(ji)可求得(de)回歸系(xi)數僞》,a、,…an:從(cong)而得到(dao)Q與h的非(fei)線性關(guan)系函數(shu)。再根據(ju)機械傳(chuan)動的幾(ji)何關系(xi)求出将(jiang)p與h線性(xing)化所需(xu)的非線(xian)💰性修正(zheng)曲線,以(yi)上求解(jie)過程都(dou)通過計(ji)算機編(bian)程實現(xian)。将🈲求出(chu)的非線(xian)性修正(zheng)曲線通(tong)過計算(suan)機控制(zhi)數控銑(xi)床加工(gong)成凸輪(lun),如圖5所(suo)示,即可(ke)使輸出(chu)電流與(yu)流量呈(cheng)線性✔️關(guan)系。

　　采用(yong)凸輪進(jin)行線性(xing)化,減少(shao)了零件(jian)數量和(he)零件之(zhi)間的傳(chuan)動🤞摩擦(ca)力,使金(jin)屬管轉(zhuan)子流量(liang)計的轉(zhuan)換器結(jie)構簡化(hua),體積小(xiao)型化,可(ke)靠性提(ti)高,使用(yong)時更加(jia)簡單、方(fang)便。借助(zhu)CAM技術,使(shi)流量計(ji)的校驗(yan)時間大(da)大縮短(duan)🏃,提高了(le)儀表制(zhi)造廠的(de)生産效(xiao)🤟率。開封(feng)儀👈表廠(chang)一采用(yong)該技術(shu)後😍,每台(tai)流量計(ji)的出廠(chang)校驗時(shi)間由原(yuan)來的平(ping)均約40而(er)n縮短爲(wei)25而n,同時(shi)提高了(le)産品質(zhi)量,産生(sheng)了較好(hao)的👈經濟(ji)效益。
3結(jie)束語
　　随(sui)着機加(jia)工工藝(yi)和計算(suan)機、微電(dian)子技術(shu)的發展(zhan),金屬管(guan)轉子⛷️流(liu)量計的(de)線性化(hua)技術也(ye)出現了(le)新的發(fa)展方向(xiang)。目前,國(guo)外有的(de)流量計(ji)直接将(jiang)線性化(hua)曲線通(tong)過數控(kong)加工設(she)備加工(gong)到浮子(zi)上,從而(er)使浮子(zi)位移與(yu)流量呈(cheng)線性關(guan)系另外(wai),還出現(xian)了帶微(wei)處理器(qi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的全電(dian)子式的(de)流量計(ji),采用霍(huo)爾傳感(gan)器檢測(ce)浮子👄位(wei)移,由微(wei)處🧑🏾‍🤝‍🧑🏼理器(qi)通過軟(ruan)件進行(hang)線性化(hua),從而使(shi)儀表結(jie)構更簡(jian)化,精度(du)更高🍉,功(gong)能更強(qiang),工作更(geng)可靠。這(zhe)些都代(dai)表了流(liu)量計線(xian)性化技(ji)術的發(fa)展趨勢(shi)。

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