浮(fu)子流量汁(zhi)(又稱轉子(zi)流量計)是(shi)一種傳統(tong)的可變面(mian)積式流量(liang)測量裝置(zhi)，當流量發(fa)生改㊙️變時(shi)浮子在垂(chui)直錐形管(guan)内上下移(yi)動時，錐管(guan)和🏒浮子之(zhi)間形成的(de)環行流通(tong)面積發生(sheng)改變，它是(shi)以此原理(li)實現對流(liu)量測量的(de)體積式流(liu)量儀表。由(you)于它具有(you)機械結構(gou)簡單，加工(gong)方便，工作(zuo)穩定、可🌂靠(kao)性高及壓(ya)力損小等(deng)優點，尤其(qi)是可以測(ce)量低雷諾(nuo)書小流量(liang)介質的特(te)點，所以在(zai)氣體、液體(ti)的👄流量測(ce)量和自動(dong)控制系統(tong)中被廣泛(fan)應用。
　　金屬(shu)錐管浮子(zi)流量計在(zai)浮子流量(liang)計中具有(you)使用溫度(du)和壓力範(fan)圍寬的優(you)勢，得到越(yue)來越多的(de)重視。因此(ci)研究如何(he)提高浮子(zi)流量計的(de)測🥵量精度(du)和提高浮(fu)子流量計(ji)對環境的(de)适應性對(dui)于‼️金屬管(guan)💚浮子流量(liang)計的廣泛(fan)使用具💰有(you)重要的意(yi)義。錐管浮(fu)子流量計(ji)由一個✊錐(zhui)形管和一(yi)個可以在(zai)錐管中上(shang)下浮動的(de)浮子構成(cheng)，結構如✂️圖(tu)1所示。底部(bu)💘通常和垂(chui)直管段的(de)法蘭連接(jie)，流體白下(xia)而上地流(liu)過流量計(ji)，使浮子上(shang)下運動。流(liu)體的流向(xiang)一般是自(zi)下而上🤞，當(dang)流經浮子(zi)和錐🌈管🥰時(shi)，流體被浮(fu)子截流，浮(fu)子上、下遊(you)之間受到(dao)的壓力不(bu)同，浮子上(shang)下截面将(jiang)産生🛀壓力(li)差，這時浮(fu)子受到🐪以(yi)下三種力(li)：流體對浮(fu)🐉子的壓力(li)、浮子在流(liu)體中的浮(fu)力和重力(li)。當💞流體對(dui)浮子的動(dong)壓力與浮(fu)子在流體(ti)中所受的(de)浮力之和(he)等于浮子(zi)的重力時(shi)，浮子就平(ping)穩地浮在(zai)某一位置(zhi)上😍。通過确(que)定浮子的(de)懸♋浮位置(zhi)就可以得(de)到此時的(de)流量，所以(yi)浮子j懸浮(fu)的高度h與(yu)通過流量(liang)計的流量(liang)之間成單(dan)值函數關(guan)系。

　　從浮子(zi)流量計的(de)工作原理(li)可以看出(chu)，介質應自(zi)下而上流(liu)動☀️，不能水(shui)平安裝。但(dan)有許多工(gong)業現場受(shou)空問限制(zhi)，必須水平(ping)安❄️裝。通過(guo)單獨設計(ji)水平式浮(fu)子流量計(ji)，由于在很(hen)短的距離(li)内實現流(liu)速方向的(de)改😍變，必然(ran)造成流場(chang)的畸變，嚴(yan)重影響測(ce)量精度，如(ru)何提高其(qi)測量精度(du)成爲當前(qian)的難題，所(suo)以本文将(jiang)對☂️如何矯(jiao)正流場，提(ti)高浮子受(shou)力平衡度(du)，提高測量(liang)不确定度(du)方面進行(hang)☔研究。
所以(yi)，可以通過(guo)浮子的位(wei)置直接讀(du)出流量計(ji)的流量值(zhi)，或通過遠(yuan)傳信号将(jiang)其傳送給(gei)二次儀表(biao)顯示和記(ji)💁錄，作爲工(gong)業控制的(de)流量變送(song)器，實現流(liu)量監測的(de)異地監控(kong)。
　　浮子流量(liang)變送器作(zuo)爲流程控(kong)制中的流(liu)量測控傳(chuan)感器🎯部分(fen)，在整個監(jian)測控制系(xi)統tp至觀重(zhong)要的作用(yong)，它的測量(liang)精度決定(ding)了數據的(de)采集和處(chu)理的是否(fou)正确和有(you)效，圖1-2給出(chu)包🔆含浮子(zi)流量計作(zuo)的測控系(xi)統示意圖(tu)。

　　經典的浮(fu)子流量計(ji)是由浮子(zi)流量傳感(gan)器部分、位(wei)移一角度(du)轉換機構(gou)部分以及(ji)信息轉換(huan)處理部分(fen)三個單元(yuan)組成， 圖1-3給(gei)💋出了其機(ji)構示意圖(tu)。在流體測(ce)♊量中，被測(ce)介質流經(jing)傳感器的(de)向上擴張(zhang)的錐管時(shi)🤩，浮子上下(xia)🔞截面受到(dao)壓差阻力(li)增大而向(xiang)❌上移動，當(dang)🈲受到的浮(fu)力、重力和(he)壓差阻力(li)達到平衡(heng)時懸浮在(zai)一定的高(gao)度，浮子的(de)高度通常(chang)通過非接(jie)觸式的位(wei)移一角度(du)轉換部分(fen)測量得到(dao)，通過信息(xi)處理單元(yuan)♈對角度和(he)位移進行(hang)✌️轉換計量(liang)，這樣就可(ke)以根據浮(fu)子高度和(he)流量之間(jian)函數關系(xi)通過計算(suan)得到被測(ce)介質的流(liu)量。所以正(zheng)确的角度(du)一位移計(ji)🏃‍♂️算是決定(ding)🏃‍♂️整個浮予(yu)流量計測(ce)量精度和(he)穩定性的(de)核心。浮子(zi)🐇流量傳感(gan)器在結構(gou)形式上有(you)錐管一浮(fu)子和孔闆(pan)⁉️一直管浮(fu)子兩種形(xing)式，可見，流(liu)量📧傳感器(qi)的結構是(shi)否合理，位(wei)移測💯量的(de)精度決定(ding)着流量計(ji)的測量精(jing)度。

　　從以上(shang)原理分析(xi)可知，浮子(zi)的高度檢(jian)測是通過(guo)機電轉換(huan)✊單元正确(que)測量懸浮(fu)在錐形管(guan)中的位置(zhi)，通常通過(guo)磁鋼耦合(he)，帶動機械(xie)擺杆轉動(dong)，使角位移(yi)傳感器角(jiao)度發生變(bian)化，輸出電(dian)信🌏号，通過(guo)對信号進(jin)行處理，進(jin)而換算處(chu)實際流量(liang)。浮子位置(zhi)随⁉️流量變(bian)化頻繁運(yun)動，可見該(gai)機電轉換(huan)單元必須(xu)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻非接觸式(shi)的❄️，機械磨(mo)損小🚶‍♀️，工作(zuo)可靠穩定(ding)，溫度特性(xing)好，線性度(du)較高的才(cai)能保證輸(shu)出的精度(du)。所以傳感(gan)器性能的(de)提高意味(wei)着金屬管(guan)浮💜子流量(liang)計精度的(de)提高。工況(kuang)條🔅件放寬(kuan)，使浮子流(liu)量計能在(zai)更廣泛的(de)工作環境(jing)中得到應(ying)用。所以本(ben)文将對❓如(ru)何提高角(jiao)度位移測(ce)量精度和(he)環境适應(ying)性進行研(yan)究，如何提(ti)高測量的(de)精度?
　　在實(shi)際的工業(ye)應用過程(cheng)中，被測量(liang)和控制對(dui)象在流體(ti)特性和安(an)裝工況條(tiao)件差異性(xing)，所以有必(bi)要對影響(xiang)浮子流量(liang)傳感器測(ce)量精度的(de)因素和影(ying)響規律進(jin)行深入研(yan)究，通過研(yan)究進而對(dui)浮子流量(liang)計在提高(gao)測量精度(du)的本身結(jie)構優⛹🏻‍♀️化、安(an)裝條件改(gai)進、智能信(xin)息處理系(xi)統優化等(deng)方面研究(jiu)。例如：研究(jiu)浮子💚前端(duan)流場分🌏布(bu)對浮子流(liu)量傳感器(qi)測量的影(ying)響，并🏃通過(guo)矯正🈲流場(chang)分布減少(shao)流場擾動(dong)對測量的(de)影響；改進(jin)測量數學(xue)模型，提高(gao)信息處理(li)單元的環(huan)境适應能(neng)力；這些研(yan)究對于👨‍❤️‍👨提(ti)高浮子流(liu)量儀表的(de)測量💯正确(que)度和擴大(da)适用範圍(wei)🔞，有着十分(fen)重要的意(yi)義。

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