金(jin)屬管轉(zhuǎn)子流量(liang)計 由于(yú)它的流(liú)通面積(ji)是随着(zhe)流量的(de)大小而(ér)改變的(de),故🧡又被(bei)稱🈲爲變(biàn)面積流(liu)量計。作(zuò)爲轉子(zǐ)式流量(liàng)計,它不(bu)僅有效(xiào)地擴大(dà)了原來(lái)玻璃轉(zhuǎn)子流量(liang)計的測(ce)量範圍(wei),而且提(ti)高💋了對(duì)使用環(huan)境🈲的适(shi)應性,還(hai)可測量(liang)多種介(jiè)質(包括(kuo)一些高(gao)粘度和(he)腐蝕性(xìng)介質)的(de)流量🏃🏻,特(tè)别适宜(yi)測👅量中(zhong)、小管徑(jing)、較低雷(lei)諾數的(de)中、小流(liu)量,刻度(du)近似線(xian)☀️性(最大(da)刻度非(fei)線性程(cheng)度約爲(wei)20%一25%,通過(guo)指示器(qì)中的凸(tū)輪闆進(jin)行🤩修正(zhèng)),量程比(bi)爲1;10,甚至(zhi)可以更(geng)寬,壓爲(wèi)損失較(jiao)小✂️且恒(heng)定,精度(du)在土2.5%左(zuo)右,使用(yòng)維護簡(jian)便,對儀(yi)表前的(de)直管段(duan)要求不(bú)高,特别(bié)是當采(cai)📱用了變(bian)電容式(shì)角💛位移(yí)轉換器(qì),還能進(jin)行遠距(ju)離信号(hào)傳輸和(he)實現自(zi)動控制(zhi)。憑借其(qí)自身的(de)這些有(yǒu)利的特(te)點,近幾(jǐ)年來,它(tā)在國内(nei)流量測(cè)量領域(yu)裏正異(yi)軍突起(qǐ),開🌏始廣(guang)泛應用(yong)于國防(fáng)、化工、石(shí)油、冶金(jīn)、醫藥和(he)輕工等(děng)工業部(bu)門的液(yè)體、氣體(ti)流量測(cè)量和自(zì)㊙️動控制(zhi)系統。
　　金(jin)屬管轉(zhuǎn)子流量(liàng)計的結(jie)構如圖(tu)1所示,傳(chuán)感器中(zhong)浮子位(wei)置的變(biàn)化反映(yìng)了流量(liang)的大小(xiao),當被測(cè)量發生(sheng)變化,儀(yi)表的指(zhǐ)示标尺(chǐ)(運💔動部(bù)件)将由(you)原來的(de)平衡位(wei)置移動(dong)到新的(de)平衡位(wei)置,但是(shì)指示标(biao)尺由戶(hu)質性的(de)作用,它(tā)不能立(lì)👨‍❤️‍👨刻停止(zhǐ)在新的(de)平衡位(wei)置,而在(zài)此位置(zhi)附近往(wǎng)複振蕩(dàng)。特🈲别是(shi)當該儀(yí)表被用(yong)于測量(liang)氣體流(liú)量時,在(zai)管路系(xì)統中有(you)時出現(xiàn)流體的(de)脈🏃‍♂️動現(xiàn)象,使🌍得(dé)傳感器(qi)中浮子(zǐ)出現往(wǎng)複的機(ji)械振動(dong),通過磁(cí)禍合,這(zhè)種有害(hai)的振動(dòng)将被傳(chuan)❌遞給指(zhǐ)示器⭐中(zhong)的指示(shì)标尺,嚴(yán)重地影(yǐng)響儀表(biǎo)的準确(que)讀數。對(dui)于具有(you)電遠傳(chuan)性能的(de)儀表,還(hai)将引起(qi)輸出信(xìn)号的不(bu)♋平穩,并(bing)使與之(zhi)配套的(de)記錄儀(yi)表的記(ji)錄嚴重(zhong)失真⛱️。因(yin)而,要克(ke)服這種(zhong)流體脈(mo)❤️動效應(yīng)引起的(de)機械振(zhèn)動現象(xiang),筆者🌏在(zai)其指示(shì)器内設(she)置阻尼(ni)裝置,以(yǐ)提高其(qi)讀數精(jing)度。

　　以(yi)下就空(kong)氣阻尼(ni)裝置、液(yè)體阻尼(ní)裝置和(hé)磁感應(ying)阻尼❗裝(zhuang)置的性(xìng)能特性(xing)進行分(fen)析比較(jiao)。
　　圖2反映(yìng)了各類(lèi)阻尼的(de)粘度一(yi)溫度特(tè)性曲線(xian),從圖可(kě)以得到(dao)這樣的(de)結論:由(you)于空氣(qi)粘度很(hěn)少受溫(wēn)度波動(dong)影響,空(kōng)氣⭐阻尼(ní)的溫🔴度(du)穩定性(xing)比相應(ying)的液體(ti)阻尼要(yào)好,空氣(qì)阻尼值(zhi)随溫度(du)變化最(zuì)小,而且(qie)它與液(yè)體和磁(cí)感應阻(zu)尼相反(fǎn),空氣阻(zu)尼随溫(wēn)度增高(gao)而增大(dà),但是由(yóu)于它的(de)尺寸大(dà)而笨重(zhong),所以很(hěn)少采用(yòng)。液體阻(zu)尼雖然(ran)在非常(chang)小的空(kōng)間内幾(jǐ)乎能夠(gòu)得到無(wu)限大的(de)阻尼,但(dan)是它的(de)溫度穩(wen)定性比(bi)相應的(de)空🌈氣、磁(cí)感應阻(zǔ)尼要差(cha)🔆,它的阻(zǔ)尼值随(sui)溫度變(biàn)化大。而(er)磁感應(ying)阻尼的(de)溫度穩(wěn)定性與(yǔ)空氣阻(zu)尼相近(jìn),它的阻(zǔ)尼值随(suí)溫度變(biàn)☂️化很小(xiǎo),而且磁(ci)感應阻(zu)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻尼是一(yi)種最能(néng)預測估(gu)算的阻(zǔ)尼型式(shì)。在任何(he)給定環(huán)境溫度(dù)💞的條🌐件(jiàn)下,根據(ju)磁感應(ying)阻尼裝(zhuāng)置🈲的設(she)計參數(shu)能以足(zu)夠的精(jing)度計算(suan)出它的(de)一個重(zhong)要性能(neng)指标:阻(zu)尼力矩(jǔ)。磁感應(yīng)阻尼裝(zhuāng)置産生(shēng)的阻尼(ní)力矩嚴(yán)格地與(yǔ)運動物(wù)體速度(dù)的一次(ci)方成正(zhèng)比,不會(hui)影響儀(yí)表的靜(jìng)态精度(du),在結構(gòu)上也容(róng)易實現(xian)。

　　值得指(zhǐ)出的是(shi),磁感應(yīng)阻尼裝(zhuāng)置的工(gōng)作原理(li)實質上(shàng)是🈲電磁(ci)學理論(lùn)中所闡(chǎn)述的一(yi)種渦流(liu)的機械(xie)效應。
如(rú)果渦流(liu)載體用(yòng)銅(非鐵(tie)磁性的(de)良導體(ti)材料)制(zhì)造,刀💜令(lìng)麽🤟該種(zhong)☂️磁感應(ying)阻尼裝(zhuāng)置的阻(zu)尼力矩(jǔ)随溫度(du)每升高(gao)1℃而大約(yuē)降低0.4%(忽(hū)略大約(yue)要低一(yī)個量級(ji)的磁路(lu)的溫度(du)系數影(ying)響)。由此(ci)可見,磁(ci)感應阻(zu)尼的這(zhè)些特點(diǎn)是其它(ta)類型阻(zu)尼裝置(zhi)所無法(fǎ)比拟🈲的(de)。因此,我(wo)💃🏻們采用(yong)磁感👄應(yīng)阻尼裝(zhuāng)置是十(shí)分合适(shi)的。
　　對于(yú)具體的(de)阻尼裝(zhuāng)置,阻尼(ni)時間是(shi)個重要(yao)的參數(shù)。阻尼時(shí)💚間是指(zhi)當儀表(biao)轉動部(bù)分部件(jiàn)(包括指(zhi)示标尺(chǐ)在内)從(cong)開始運(yun)動到在(zai)平衡位(wèi)置附近(jìn)振動,其(qi)振幅不(bu)超🐕過給(gei)定值△a而(ér)可進行(hang)讀數的(de)時間。
　　關(guan)于磁感(gan)應阻尼(ní)裝置設(she)計計算(suan),這裏列(lie)舉具有(you)永久🚩磁(cí)鋼和非(fēi)鐵磁性(xing)的良導(dao)體材料(liao)扇形銅(tóng)闆的磁(cí)感應阻(zǔ)尼裝置(zhi)(見圖🥰3)進(jìn)行介紹(shào)。

　　當(dang)設定已(yǐ)知允許(xu)阻尼時(shí)間(t2)動和(he)允許振(zhen)動幅△a時(shi),則計算(suàn)設計的(de)步驟如(ru)下:

式中(zhōng)ao一儀表(biao)轉動部(bù)分穩定(dìng)後的角(jiǎo)度
　　利用(yòng)圖4可求(qiú)最佳阻(zu)尼因數(shù)月。p,或利(lì)用圖5曲(qu)線來确(què)定(ωot) tmin和相(xiàng)應的b值(zhi)(ωo爲無阻(zu)尼時系(xì)統固有(yǒu)振動的(de)角頻率(lü))
(2)按選定(ding)的扇形(xíng)磁感應(ying)阻尼裝(zhuāng)置的結(jié)構條件(jiàn),初選主(zhu)要尺✂️寸(cun)(參見圖(tu)3所标的(de)各有關(guān)尺寸)。
(3)按(an)選定運(yun)動系統(tong)的結構(gou)尺寸和(he)參數計(ji)算ωot,并可(kě)用公👨‍❤️‍👨式(shi)👉:
ω0≥(ωot)min/tz
進行校(xiào)驗。顯然(rán),增大ω0,可(kě)使tz減小(xiǎo)。
(4)計算扇(shàn)形磁感(gǎn)應阻尼(ni)裝置的(de)阻尼系(xi)數C:


式中(zhong)
h—扇形感(gan)應片厚(hòu)度,Cm
b—磁鋼(gang)截面長(zhǎng)度,cm
d—磁鋼(gang)截面寬(kuan)度,Cm
B—磁感(gan)應強度(du),TR
R—扇形半(bàn)徑,cm
ρ—扇形(xíng)感應片(pian)材料的(de)電阻率(lǜ),Ωmm2/m
X—磁鋼到(dao)扇形感(gǎn)應片邊(biān)緣的徑(jìng)向距離(li),em
L—系數,由(yóu)圖6查出(chū)
K—系數,由(you)圖7(圖7中(zhong)符号ι=b+2x爲(wèi)查出後(hòu),按下式(shi)計算:
K=2(Kl一(yi)K2十K3一……)

　　式(shì)中系數(shu)Kl、K2、K3、…分别按(àn)ι1=b十2X、ι2=2x(b十2X)、ι3=3(b+2X)…由(yóu)圖7查出(chū)。實用證(zheng)明,隻需(xu)計算Kl和(hé)K2兩個系(xi)🏒數即可(kě),其計算(suàn)誤差不(bú)超過10%.


(5)由(you)公式b= 1132-9求(qiu)出所設(she)計的阻(zu)尼裝置(zhi)的阻尼(ní)因數b值(zhí)的🌈實際(ji)值(I爲運(yùn)動部件(jian)的轉動(dong)慣量)。
(6)由(yóu)計算法(fǎ)确定阻(zǔ)尼時間(jian)ι2

式中a—儀(yi)表轉動(dòng)部分的(de)偏轉角(jiao)
da/dt—儀表轉(zhuǎn)動部分(fèn)的角速(sù)度這裏(li)忽略了(le)雜散磁(cí)場和磁(ci)場的非(fei)🏃🏻均勻性(xìng),所以實(shi)際得到(dao)的阻尼(ni)力矩通(tōng)常略高(gāo)于計💋算(suan)得到的(de)阻尼力(lì)矩。
　　至此(ci),可以看(kàn)到合理(lǐ)地運用(yòng)阻尼裝(zhuāng)置,能較(jiào)容易、較(jiào)成功地(di)克服由(yóu)于流體(ti)流動的(de)脈動而(er)幹擾、影(yǐng)響金屬(shǔ)管轉子(zǐ)🛀流量計(ji)在進行(hang)⛹🏻‍♀️流量測(ce)量時的(de)振蕩現(xiàn)象,提高(gao)了測量(liàng)的準确(que)度🐅。

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