0引言
　　金(jīn)屬管轉子流(liú)量計(以下簡(jiǎn)稱流量計)具(jù)有測量介質(zhì)種類多、結構(gòu)簡單✔️、穩定可(ke)靠、可測中小(xiǎo)流量、壓力損(sǔn)失恒定、使用(yòng)壽命長、易🌏于(yu)維護、能就地(dì)指示流量值(zhí)等特點,廣泛(fan)應用于石油(yóu)、化工、冶金、能(néng)源、輕工等工(gōng)業部門中的(de)流量測量。
　　該(gai)流量計屬于(yú)面積式流量(liang)計,基于定壓(yā)降變節流面(miàn)積測量流量(liàng),如圖1所示。流(liú)量計垂直安(an)裝☁️在管道上(shàng),當流體自下(xia)而上流經錐(zhui)管時,浮子的(de)前後就産生(shēng)差壓。浮子在(zai)差壓作用下(xia)産生上升或(huo)下降的位移(yí)。當使浮子上(shang)升的差壓與(yu)浮子所受的(de)重力、浮力及(jí)粘性力三者(zhě)的合力相等(deng)時,浮子便處(chu)于平衡狀态(tai),因此,浮子的(de)位💰移與流量(liàng)的大小存在(zai)唯一的對應(yīng)關系。檢測出(chū)浮子的位移(yi)大小就可以(yǐ)得到被測流(liú)體的流量值(zhi)。

　　當浮(fú)子處于靜止(zhǐ)位置時,被測(ce)流體的體積(ji)流量可由下(xia)式計算:

　　式中(zhong):Q爲體積流量(liàng);a爲流出系數(shù);人爲浮子最(zuì)大直徑♉與其(qí)同高度錐管(guǎn)橫截面之間(jiān)的環隙面積(ji);g爲重力加速(sù)♉度;玲爲浮子(zi)的⚽體積;Pf爲浮(fu)子的密度;P爲(wèi)被測流體的(de)密🔴度;A爲浮子(zǐ)的最大截面(miàn)🍉積。
　　當儀表的(de)結構參數确(què)定後,而且雷(lei)諾數大于界(jiè)限雷諾🚶數時(shi)💰,a爲常數,則

　　由(you)式(4)可知,流量(liàng)與浮子的位(wèi)移呈非線性(xing)關系,要得到(dào)線性刻♈度或(huò)輸出線性的(de)電流信号,就(jiù)必須設計非(fēi)線性修👌正機(ji)☔構進行線性(xìng)化。
　　目前,國内(nei)外金屬管轉(zhuǎn)子流量計采(cǎi)用的線性化(huà)技術主✍️要✉️有(you)兩👣種:一是應(yīng)用四連杆進(jìn)行非線性修(xiū)正;二是利用(yòng)凸輪進行非(fei)線性修正。下(xia)面着重介紹(shào)這☁️兩種線性(xìng)化技術。
1采用(yong)四連杆的線(xiàn)性化技術
　　采(cai)用四連杆進(jìn)行線性化的(de)流量計工作(zuò)原理如圖2所(suo)示。當被測流(liú)體自下而上(shàng)流過錐管1時(shi),浮子2就

産生位(wei)移,浮子的位(wèi)移通過磁鋼(gāng)4、5的禍合傳給(gei)平衡杆🐆6。此‼️時(shi),位👅移和流量(liang)的關系爲非(fei)線性,必須通(tong)過連杆8、9、10進行(háng)線性化才能(neng)🔱使指針11有線(xiàn)性流量指标(biāo)。四連杆的工(gong)作原理如圖(tu)3所示。

　　連杆8、9、10的(de)長度分别爲(wèi)A、B、C,連杆8與平衡(heng)杆6固定在一(yi)起,指針與連(lian)杆ro固定在一(yī)起。要求轉角(jiao)少的變化和(he)流量Q的變化(hua)呈線性關系(xì),這樣可用d空(kong)代替d口,用da代(dai)替d人,代人公(gōng)式(5)得

　　采用四(si)連杆進行線(xiàn)性化所用零(líng)件多,摩擦力(li)大,工作過程(cheng)中易脫落,而(er)且調整也比(bǐ)較麻煩。近年(nián)來随着計算(suan)機輔助制造(zào)(CAM)技術的推廣(guang)應用,部分生(shēng)産廠家的流(liu)量計開始采(cai)用✌️凸輪進行(háng)線性㊙️化。
2采用(yòng)凸輪的線性(xing)化技術
　　采用(yòng)凸輪進行線(xian)性化的流量(liàng)計工作原理(li)如圖4所示。當(dang)被測流體自(zi)下而上流過(guò)錐管1時,浮子(zi)2就産生⭐位移(yí),浮子的位移(yi)通過磁鋼4、5的(de)藕合傳給平(píng)衡杆6。經過凸(tu)輪7的線性化(huà)和調整件8的(de)傳動,将🚩與流(liu)量呈線性關(guān)系的角位移(yí)傳遞給角位(wèi)移轉換器9,角(jiǎo)位移轉換器(qì)将角位🌈移信(xìn)号轉換成與(yǔ)流量線🌈性對(duì)應的标準電(dian)流信号輸出(chu)遠傳。

　　由于每台流(liu)量計的錐管(guǎn)和浮子的加(jia)工誤差不可(ke)能一緻,每台(tai)金屬管轉子(zi)流量計的流(liu)量值p和浮子(zǐ)🐕位移h的作線(xiàn)性關系也不(bú)可能一樣,所(suǒ)以在實際制(zhi)造時流量計(ji)的凸輪都要(yào)逐台校驗加(jiā)工,設口與h的(de)🔅非線性回🈲歸(guī)模型爲


　　解方(fang)程組即可求(qiú)得回歸系數(shu)僞》,a、,…an:從而得到(dao)Q與h的非線📧性(xing)關系函數。再(zài)根據機械傳(chuan)動的幾何關(guan)系求出将p與(yu)h線性⚽化所需(xu)的非線性修(xiu)正曲線,以上(shàng)求解過程都(dōu)通過計算機(ji)編程⛷️實現。将(jiāng)求出的非線(xian)性修正曲線(xiàn)通過計算機(jī)控🍓制數控銑(xi)床加工成凸(tu)輪,如圖5所示(shì),即可使輸出(chū)電流與流量(liàng)呈線性關系(xì)。

　　采用凸輪進(jìn)行線性化,減(jiǎn)少了零件數(shù)量和零件之(zhi)間的傳動摩(mó)擦力,使金屬(shu)管轉子流量(liàng)計的轉換器(qi)💋結構簡化,體(ti)積小型📧化,可(ke)靠性提高,使(shi)用時更加簡(jian)單、方便。借助(zhu)CAM技術,使流量(liàng)計的♌校驗時(shí)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼間大大縮短(duǎn),提高了儀表(biao)制造廠的生(shēng)産效🌈率。開封(feng)儀表廠一采(cai)用該技術後(hòu),每台流量計(jì)的出廠校驗(yan)㊙️時間由原來(lái)的平均約40而(er)n縮短爲25而n,同(tong)時提高了産(chan)品質量,産生(sheng)了較好的經(jing)濟效🚶‍♀️益。
3結束(shu)語
　　随着機加(jia)工工藝和計(ji)算機、微電子(zǐ)技術的發展(zhan),金屬管轉子(zi)流🐆量計的線(xian)性化技術也(ye)出現了新的(de)發展方👣向。目(mu)前,國外有的(de)流✨量計直接(jiē)将線性化曲(qǔ)線通過數控(kong)加工設備加(jiā)🌍工到浮子上(shang),從💁而使浮子(zǐ)位移與流量(liàng)呈線性關系(xì)另外,還出現(xian)了帶微處理(lǐ)器的全電子(zǐ)式🈲的流量計(ji),采🏒用霍爾傳(chuán)感器檢測浮(fu)子位移,由微(wei)處理器通過(guo)軟件進行線(xian)性化,從而使(shi)儀表結構更(gèng)簡化,精度更(gèng)高,功能更強(qiáng),工作更可靠(kào)。這些都代表(biǎo)了流量計線(xian)性化技術的(de)發展趨勢。

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