浮子流量计

原理和结构

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*，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

浮子流量计

(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（*大直径）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*大直径（即工作直径），m；

h——浮子从锥管内径等于浮子*大直径处上升高度，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。

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。

应用概况

浮子流量计作为直观流动指示或测量*度要求不高的现场指示仪表，占浮子流量计应用的90％以上，被广泛地用在电力、石化、化工、冶金、医药等流程工业和污水处理等公用事业。有些应用场所只要监测流量不*过或不低于某值即可，例如电缆惰性保护气流量增加说明产生了新的泄漏点。循环冷却和培养槽等水或空气减流断流报警等场所可选用有上限或下限流量报警的玻璃管浮子流量计。

环境保护大气采样和流程工业在线监测的分析仪器连续取样，采样的流量监控也是浮子流量计的大宗服务对象。

作为流程工业液位、密度等其他参量的测量中，定流量测量和控制的辅助仪表，应用得*普遍，亦占有相当份额。

带信号输出的远传金属浮子流量计在流程工业常用作流量控制检测仪表或管线混合配比，如给水处理过程控制原水加药液的配比量。

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*，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，*流量可订制

量程比：标准型10：1 *型20：1

精度：标准型1．5级 *型1．0级

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

*型： DN15－DN50 25MPa DN80-DN200 16MPa

夹套的压力等级为1．6MPa

*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：*高可达400℃

介质粘度：DN15: <5mPa.s(F15.1-F15.3)

<30mPa.s(F15.4-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

*型：由用户指定的任意标准法兰或螺纹

电缆接口：M20＊1．5