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技術(shù)文章

對金屬管浮子流量計中錐形浮子進行改進分析


發(fā)布日期:2023-12-04 點擊:569次
  理論上,若屬管浮子流量計中錐形浮子的錐面加工成拋物線形狀就可以實現(xiàn)流量絕對均勻輸出,但是在實際加工生產(chǎn)中,拋物線不易加工;同時,流量計量程按照用戶的需求,不同的量程值對應(yīng)不同的拋物線形狀,無法實際批量生產(chǎn),影響生產(chǎn)效率。因此,對錐形浮子改進要均衡加工性和生產(chǎn)效率,最終確認(rèn)改進的方向是使流量輸出分布盡量趨于均勻,提高測量精度和刻度盤分布視覺效果。
  由于圓弧面易于加工,只需要普通的數(shù)控機床即可,因此,將錐形浮子錐面形狀由拋物線近似設(shè)計為圓弧面。因流量理論計算公式存在一定的誤差,得出的結(jié)論只能作為參考,需要再結(jié)合改進前的試驗標(biāo)定數(shù)據(jù)確定圓弧錐形浮子的尺寸。
  以口徑DN25,流量2500L/h的孔板式浮子流量計為例,進行具體的改進過程分析。改進前的錐形浮子是直錐面,試驗標(biāo)定數(shù)據(jù)取0、10%、20%、30%、40%……11個流量點數(shù)據(jù),結(jié)果如表1所示,刻度差值是指相鄰流量點的刻度差。
  將標(biāo)定結(jié)果數(shù)據(jù)制作成刻度盤,如圖2b所示,刻度中長線對應(yīng)的是11個流量點,與圖2a所示的標(biāo)準(zhǔn)刻度盤進行對比可知,前40%流量跨度比較大,分布比較疏散,后40%流量跨度小,分布比較集中,視覺效果差。同時測量精度也差,例如90%到100%只有兩個刻度格,因流量變化點相距太近,可能93%到97%范圍間的流量都指示在95%的位置。其他口徑和流量段的分布情況均類似。
 
  由表1數(shù)據(jù)可知,流量點50%處,對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)刻度盤的位置為62%,說明錐形浮子上升到總行程的62%,即62%總行程處的浮子外徑與孔板內(nèi)徑形成的環(huán)形流通面積才能測出50%的流量。理想狀態(tài)下應(yīng)該是錐形浮子上升到總行程的50%,即50%總行程處的浮子外徑與孔板內(nèi)徑形成的環(huán)形流通面積就可以測出50%的流量,因此需將62%處的浮子外徑移動到50%處,如圖3所示,
 
  即將c點移動到d點,由a、b、d三點確認(rèn)圓弧。由表1數(shù)據(jù)可知,流量點10%~80%位置點均同50%處一樣偏高,通過新確認(rèn)的圓弧,可將10%~80%位置點均向下進行調(diào)整,即對應(yīng)圖3所有的半徑點均上移。圖2中前40%的流量跨度大,說明傾斜角α較小,新確認(rèn)的圓弧增加了傾斜角α的角度值;后40%的流量跨度小,說明傾斜角β較大,新確認(rèn)的圓弧降低了傾斜角β的角度值。
  通過上述方法,可將金屬管浮子流量計中直面錐形浮子改進為圓弧面錐形浮子。
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