金属管浮子流量计

金属管浮子流量计采用可变面积式测量原理，适用于测量液体，气体。全金属结构，有指示型、电远传型、耐腐型、高压型、夹套型、防爆型。具有 0-10mA，4-20mA的标准模拟量信号输出和现场指示。累积，数字通讯，现场修改测量参数，不同的供电方式功能，带有磁性过滤器和特殊规格品种。广泛应用于，石油、化工、发电、制药、食品、水处理等。复杂，恶劣环境条件，及各种介质条件的流量测量过程中。

工作原理

　　

  

金属管浮子流量计

金属管浮子流量计浮子在测量管中，随着流量的变化，将浮子向上移动，在某一位置浮子所受的浮力与浮子重力达到平衡。此时浮子与孔板（或锥管）间的流通环隙面积保持一定。环隙面积与浮子的上升高度成正比，即浮子在测量管中上升的位置代表流量^[1]的大小，变化浮子的位置由内部磁铁传输到外部的指示器，使指示器正确地指示此时的流量值。这就使得指示器壳体不和测量管直接接触，因此，即使安装限位开关或变送器，仪表可用于高温，高压工作条件下。

特点

　　金属管浮子流量计是工业自动化过程控制中常用的一种变面积流量测量仪表。它具有体积小，检测范围大，使用方便等特点。它可用来测量液体、气体以及蒸汽的流量，特别适宜低流速小流量的介质流量测量。

　　测量部分特点：

　　1、坚固的全金属结构设计型浮子流量计

　　2、采用独立概念设计的测量管指示器

　　3、可选择不锈钢、哈氏合金、钛材、PTFE材料测量系统

　　4、低压力损失设计

　　5、短行程、小型结构设计、仪表总高度250

　　6、磁性耦合结构确保数据传输、信号更加稳定

　　7、保温或伴热夹套

　　8、垂直、水平、各种安装方式更适合不同使用场合

　　9、适用于小口径和低流速介质流量测量

　　10、工作可靠，维护量小，寿命长

　　11、对于直管段要求不高

　　12、较宽的流量比10：1

　　13、双行大液晶显示，可选现场瞬时/累计流量显示，可带背光

　　14、单轴灵敏指示

　　15、非接触磁耦合传动

　　16、全金属结构，适于高温、高压和强腐蚀性介质

　　17、可用于易燃、易爆危险场合

　　18、选二线制、电池、交流供电方式

　　19、多参数标定功能

　　20、带有数据恢复，数据备份及掉电保护功能

结构原理

　　金属浮子流量计的流量检测元件是由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一个沿着锥管轴上下移动的浮子组所组成。工作原理如图1所示，被测流体从下向上经过锥管1和浮子2形成的环隙3时，浮子上下端产生差压形成浮子上升的力，当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子重量时，浮子便上升，环隙面积随之增大，环隙处流体流速立即下降，浮子上下端差压降低，作用于浮子的上升力亦随着减少，直到上升力等于浸在流体中浮子重量时，浮子便稳定在某一高度。浮子在锥管中高度和通过的流量有对应关系。　体积流量Q的基本方程式为　(1)当浮子为非实芯中空结构（放负重调整量）时，则　(2)式中 α——仪表的流量系数，因浮子形状而异；　ε——被测流体为气体时气体膨胀系数，通常由于此系数校正量很小而被忽略，且通过校验已将它包括在流量系数内，如为液体则ε=1；　△F——流通环形面积，m2；　g——当地重力加速度，m/s2；　Vf——浮子体积，如有延伸体亦应包括，m3；　ρf——浮子材料密度，kg/m3；　ρ——被测流体密度，如为气体是在浮子上游横截面上的密度，kg/m3；　Ff——浮子工作直径（直径）处的横截面积，m2；　Gf——浮子质量，kg。　流通环形面积与浮子高度之间的关系如式（3）所示，当结构设计已定，则d、 β为常量。式中有h的二次项，一般不能忽略此非线性关系，只有在圆锥角很小时，才可视为近似线性。　m2　(3)式中 d——浮子直径（即工作直径），m；　h——浮子从锥管内径等于浮子直径处上升高度，m；　β——锥管的圆锥角；　a、b——常数。　口径15-40mm透明锥形管浮子流量计典型结构如图2所示。透明锥形管4用得普遍是由硼硅玻璃制成，习惯简称玻璃管浮子流量计。流量分度直接刻在锥管4外壁上，也有在锥管旁另装分度标尺。锥管内腔有圆锥体平滑面和带导向棱筋（或平面）两种。浮子在锥管内自由移动，或在锥管棱筋导向下移动，较大口平滑面内壁仪表还有采用导杆导向。　图3是直角型安装方式金属管浮子流量计典型结构，通常适用于口径15-40mm以上仪表。锥管5和浮子4组成流量检测元件。套管（图3未表示）内有导杆3的延伸部分，通过磁钢耦合等方式，将浮子的位移传给套管外的转换部分。转换部分有就地指示和远传信号输出两大类型。除直角安装方式结构外还有进出口中线与锥管同心的直通型结构，通常用于口径小于10-15mm的仪表。

主要技术参数

　　◇测量范围：水（20℃）1-200000 l/h

　　空气（20℃，0.1013MPa）0.03－4000m3/h；参见流量表，特殊流量可订制

　　◇量 程 比：标准型10:1；特殊型20:1

　　◇精 度：标准型1.5级；特殊型1.0级

　　◇压力等级：标准型：DN15－DN50 4.0MPa DN80-DN200 1.6MPa

　　特殊型：DN15－DN50 25MPa DN80-DN200 16MPa

　　夹套的压力等级为1.6MPa；特殊型在选型和订货前应与工厂协商

　　◇压力损失：7kPa-70kPa

　　◇介质温度：标准型：－80℃-＋200℃：PTFE：0℃－85℃

　　高温型：可达400℃

　　◇介质粘度：DN15：η<5mPa.s(F15.1-F15.3)

　　η<30mPa.s(F15.4-F15.8)

　　DN25：η<250mPFa.s

　　DN50-DN150：η<300mPa.s

　　◇环境温度：液晶型－30℃－+85℃

　　指针型－40℃－+120℃

　　◇连接形式：标准型：DIN2501标准法兰

　　特殊型：由用户指定的任意标准法兰或螺纹

　　◇电缆接口：M20*1.5

　　◇供电电源：标准型：24VDC二线制4－20mA（10．8VDC－36VDC）

　　交流型：85－265VAC 50HZ

　　电池型：3.锂电池，可连续使用三年以上。

　　◇报警输出：上限或下限瞬时流量报警

　　集电极开路输出（100mA@30VDC内部阻抗100欧）

　　继电器输出（触点容量1A@30VDC或0.25A@250VAC或0.5A@125VAC）

　　◇脉冲输出：累积脉冲输出，小间隔50毫秒

　　◇液晶显示：瞬时流量显示数值范围：0－50000

　　累计流量显示数值范围：0－(可带小数点）

　　◇防护等级：IP65

　　◇防爆标志：本安型iaⅡCT5；隔爆型dⅡBT6

智能金属管浮子流量计

　　适用于小口径和低流速介质流量测量；工作可靠，维护量小，寿命长；对于直管段 要求不高；较宽的流量比10：1；双行大液晶显示，可选现场瞬时/累计流量显示，可带背光单轴灵敏指示；非接触磁耦合传动；全金属结构，适于高温、高压和强腐蚀性介质；可用于易燃、易爆危险场合；可选二线制、电池、交流供电方式；多参数标定功能；带有数据恢复，数据备份及掉电保护功能.

技术参数

　　测量范围:水（20℃）1-200000 l／h 空气（20℃，0．1013MPa）0．03－4000m3／h 参见流量表，特殊流量可订制

　　量程比：标准型10：1 特殊型20：1

　　： 标准型1．5级 特殊型1．0级

　　压力等级：标准型： DN15－DN50 4.0MPa DN80-DN200 1.6MPa

　　特殊型： DN15－DN50 25MPa ?DN80-DN200 16MPa

　　夹套的压力等级为1．6MPa

　　特殊型在选型和订货前应与工厂协商

　　压力损失：7kPa-70kPa

　　介质温度：标准型：－80℃-＋200℃：PTFE：0℃－85℃

　　高温型：可达400℃

　　介质粘度：DN15: <5mPa.sF15.1-F15.3

　　<30mPa.sF15.4-F15.8

　　DN25: <250mPFa.s

　　DN50-DN150: <300mPa.s

　　环境温度：液晶型－30℃－+85℃

　　指针型－40℃－+120℃

　　连接形式：标准型：DIN2501标准法兰

　　特殊型：由用户指定的任意标准法兰或螺纹

　　电缆接口：M20＊1．5

　　供电电源：标准型24VDC二线制4－20mA（10．8VDC－36VDC）

　　交流型：85－265VAC ? ?50HZ

选择金属管浮子流量计所需要的工艺参数

　　1、工艺管道的口径

　　2、被测量工艺介质的名称、性质、密度、粘度

　　3、被测量介质的工作温度

　　4、被测量介质的工作压力（压力的大小决定浮子的质量）

　　5、被测量介质的流量

　　6、现场工矿状况

产品选型

　　

代号	测量管结构
ZR-50	下进上出
ZR-51	下进上横出
ZR-52	下横进上横出
ZR-53R	右进左出
ZR-53L	左进右出
	代号	接液材质
R0	0Cr18Ni2Mo2Ti
R1	1Cr18Ni9Ti
Rp	PTFE
T1	钛合金
Rl	316L
	代号	管道口径
DN15	15
DN25	25
DN50	50
DN80	80
DN100	100
DN150	150
DN200	200
	代号	附加结构
无
T	夹套型
Z	阻尼型
G	高温型
Y	高压型
	代号	指示器形式代码组合
M1	就地指示器，机械指示瞬时流量
M2	供电型，机械指示瞬时流量，液晶显示瞬时/累积流量
M3	供电型，无机械指示，液晶显示瞬时/累积流量
	代码	供电方式
无	只限M1指示器
A	220VAC，4－20mA输出
B	电池供电，无输出
C	24VDC，二线制供电，4－20mA输出
D	24VDC，三、四线制供电，4－20mA输出
	代号	防爆标志
l	本安iaCT5方型壳体
d	隔爆Diibt4园壳体
	代号	报警或脉冲输出
无	无报警或脉冲输出
K1	上限报警或一路脉冲输出
K2	下限报警或一路脉冲输出
K3	上、下限报警或双路脉冲输出

　选择金属管浮子流量计测量流量时一定要准确知道被量程介质的密度，管径及压力、流量的大小，参数越，金属管浮子流量计做出来的就越高。

　　^[2]确定浮子及确定口径的计算方法

　　1、 流量表中空气的流量是指在20℃，0.1013Mpa，水的流量是指20℃的状态下的正常流量，其允许范围是正常流量的±10%，通过计算，在这个流量范围内都可以确定浮子及口径。

　　2、 若计算结果不在此范围，可以通过计算确定。

　　3、 口径、浮子的确定原则上须通过计算。

　　流量刻度的确定：

　　A、 对于气体：

　　Qi=QV(空气)÷Fi可选择的流量刻度范围：0.9-1.1

　　其中：i=n 指标准状态条件

　　i=a 指实际状态条件

　　i=a 指气体质量流量

　　QV（空气）指在流量表中确定的，对应某个浮子号的空气的体积流量。

　　B、 对于液体：

　　Qi=QV÷Fi可选择的流量刻度范围：0.9Qi-1.1Qi

　　其中：i=v 指液体的体积流量

　　i=m 指液体的质量流量

　　QV（水）指在流量表中确定的，对应某个浮子号的水的体积流量

　　^[3]

　　

故障现象	原因	对策
实际流量与指示值不一致	因腐蚀，浮子流量、体积、直径变化；锥形管内径尺寸变化	换耐腐蚀材料。若浮子尺寸与调换前相同，可按新重量、密度换算或重新标定；若尺寸也不同，则必须重新标定。浮子直径圆柱面磨损而表面粗糙，影响测量值时，更换新转子。工程塑料制成或包衬的浮子，可能产生溶胀，直径和体积变化，换用合适材料的浮子
实际流量与指示值不一致	浮子、锥形管附着水垢污脏等异物层	清洗，防止损伤锥形管内表面和浮子直径圆柱面，保持原有表面粗糙度
实际流量与指示值不一致	液体物性变化	按变化后物性参数修正读数
实际流量与指示值不一致	气体、蒸汽、压缩性流体温度压力变化	按新条件作换算修正