金属管浮子的详尽介绍

概述

金属管浮子流量计（金属管转子流量计）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测量。

多年来，金属管浮子流量计以其优良性能和可靠性，以及较好的性能价格比，在石化、钢铁、电力、冶金、轻工、食品、制药、水处理等行业得到了广泛的应用。

测量原理

本系列金属管浮子流量计主要由两大部分组成：传感器和指示器。传感器主要由连接法兰、测量锥管、浮子和上下导向器组成；指示器主要由壳体、磁传动系统、刻度盘和电远传系统组成。在垂直的锥形测量管内，有一可上下移动的测量部件——浮子（图1），当流体自下而上通过锥形管时，浮子受到流体的作用力，沿锥形管向上移动。当流体的流量增大时，浮子的位移量增大；反之，流体的流量减少时，浮子的位移量变小。也就是说，流体流量的大小，决定了浮子在测量管中的位置，从而决定了浮子和锥形管之间环形面积的大小。当流体的流量保持在一个恒定的流量 Q 时，浮子也处于一动平衡状态，停留在锥形管中的一位置 h，此时，浮子和锥形管之间的环形面积保持恒定。浮子受到三个力的作用：浮子的重力 G，浮子受到的浮力 F，浮子受到流体的作用力 P，这三个力达到平衡。根据流体动力学的柏努力方程、力平衡原理和流体连续性定律，可以计算出此时通过环形面积的瞬时流体流量，所以，金属管浮子流量计是采用可变面积测量流量的原理。在浮子的内部，镶嵌一高性能yong久磁体，当浮子处于平衡位置时，在浮子周围形成一均匀而稳定的磁场。在锥形管的外面，安装一磁传感器，这样，就能将测量管内浮子的直线位移通过非接触形式传递到指示器中，通过检测和处理后， 终显示在指示器刻度盘上或输出相应的标准 4 ～ 20mA 电流信号

功能特点

◆　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

◆　较宽的量程比 10:1

◆　双行液晶同时显示瞬时 / 累积流量，带背光

◆　指示器上有键盘，操作设置方便

◆　全金属结构，适用高温、高压和强腐蚀性介质

◆　非接触磁耦合传动

◆　可用于易燃、易爆危险场合

◆　可选直流、交流或电池供电

◆　带有数据恢复，数据备份及掉电保护功能

◆　二线制可具有上下限继电器报警功能

流量计类型及外形尺寸

本系列金属管浮子流量计由测量管（传感器）和指示器（电子转换器）组成，选择不同形式的测量管和指示器，可装配成多种形式的整机，以适应现场的需求。各种类型的流量计外形及尺寸、连接法兰标准、磁过滤的安

装尺寸见下述

侧进侧出型

侧进上出型

磁过滤器

如果介质中含有铁磁性颗粒，应在流量计入 口前安装磁过滤器。DN100（含）以下的高度100mm，DN100 以上的为 150mm

报警装置选择

K1、K2 限位报警开关装置安装在 M1 型就地指示器里，K1 为下限，K2 为上限，报警点可任意设定。K1、K2 报警开关由两部分组成，一部分在指示器中，简称 TG22。TG22 是由 SJ3.5N 传感器和旋转轴上的切割片组成，可在整个流量范围内任意设定报警点，并通过定位指针指示在刻度盘上；另一部分是外部的 WE77/Ex 晶体管继电器。

SJ3.5 型传感器与晶体管继电器 WE77/Ex-1 和 WE77/Ex-2 配合使用，可实现上下限报警信号的远传，并具有本安防爆性能，防爆标志为 ExiaIICT6；其中 WE77/Ex-1 可配一个 SJ3.5 传感器，实现单个报警点的控制；WE77/Ex-2 可配两个 SJ3.5 传感器，实现上下限报警点的控制。

　WE77 晶体管继电器与 SJ3.5 传感器的调整和电器连接：晶体管继电器包括电源、晶体管整流放大器和输出中间继电器。WE77/EX-1 和 WE77/EX-2 一般接成常开工作方式，通过改变接线使其成为常闭工作方式或带有开路监测的常闭工作方式

流量计安装注意事项

1.仪表到达现场，在安装到工艺管线之前，应开箱拆卸所有包装并仔细检查仪表是否有运输损坏。

2.仪表在安装前，对工艺管线应进行吹扫清理，防止管道中留有铁磁性杂质附属在仪表的浮子上，影响仪表的正常测量，严重的会造成仪表的损坏。如果不能避免，应在仪表的入口安装磁过滤器（图 19）。

3.由于仪表的测量机构采用磁传递和磁电信号处理器，为保证仪表的正常使用和性能，安装范围至少500mm 内不允许有铁磁性物质、强磁场和较强的电磁场存在。

4.安装在管道中的仪表，不应受到应力的作用，仪表的出入口，应有合理的管道支撑，使仪表在工艺管道上受到小的应力。

5.仪表的安装分为水平安装和垂直安装，垂直安装的仪表，应保证仪表的垂直度，倾斜偏差不大于 3 度；水平安装的仪表，应保证仪表的水平直度，倾斜偏差不大于 3 度。

6.仪表在安装时，上下游管道的口径应与仪表的口径相同，连接法兰应相互匹配；为保证仪表的测量精度和稳定性，仪表上游直管段长度为仪表公称口径的 5 倍，下游直管段小长度为 250mm。

7.测量气体的仪表，如果仪表直接向大气中排放气体，会造成仪表的数据失真甚至仪表的损坏。在这种工况条件下，应在仪表的出口处安装节流阀。

8.安装 PTFE 衬里的仪表，要特别小心。在低温条件下，PTFE 在压力的作用下也会变形，所以安装时不要随意拧紧，安装扭矩见表 

仪表的维护

1.仪表属于精密设备，在运输、安装、储存和使用的过程中，必须轻拿轻放，避免野蛮运输、过应力安装和随处乱放的现象。所有操作过程当中，必须保证传感器和指示器的相对位置不变，位置改变将直接影响仪表的测量精度。

2.在长期的使用过程当中，管道内不可避免会有铁磁性杂质吸附在浮子上，这样会将浮子卡死或影响测量精度，要时常对传感器内浮子进行清洗；如果安装磁过滤器，也要进行定期清洗。

3.仪表指示器内装有电子元件，仪表接线或拆卸壳体后，要将螺钉旋紧，必须保证壳体的密封性，防止杂质、水或其它物质进入，同时还要保证仪表壳体的可靠接地。

4.仪表安装后，在次使用时，要注意：开启阀门时为避免形成压力冲击使浮子猛力撞击限位装置，造成仪表的损坏，一定要缓慢地打开阀门！测量气体的仪表都装有气阻尼器，以zui大程度的减小浮子的震荡；为确保浮子的稳定性，可以在仪表的出口安装一节流阀。

5.对于远传型仪表，首先要保证仪表的接线正确后，方可通电；对于危险场合，必须选择防爆型，并按防爆要求进行安装使用。