浮子流量计分类

市场上定型产品和特殊型仪表从不同角度可作如下分类。

按锥形管材料分为透明锥形管和金属锥形管。

按有否远传信号输出分为就地指示型和远传信号输出型,后者又分为电远传和气远传两种。

按与管道连接方法分为软管连接、螺纹连接和法兰连接。

按被测流体分为液体用、气体用和蒸汽用。

按用途分为普通型、夹套保温型、防爆型、耐腐型和吹流型。

按被测流体通过浮子流量计的量分为全流型和分流型。

 

浮子流量计按锥形管材料分类类型

( l )透明锥形管浮子流量计

透明锥形管材料用得多的是玻璃,无导向结构仪表测量气体时操作不慎,玻璃管易被击碎;还有用透明工程塑料如聚苯乙烯、聚碳酸醋、有机玻璃等制成,具有不易击碎之优点。某些工程塑料还有耐氟气、氢氟酸和浓碱液等玻璃不能使用的腐蚀性介质的腐蚀。特殊要求还有用石英制成

锥管内腔有圆锥体平滑面和导向棱筋等异形两种。国外还有小口径 6mm 以下三平面导向异形管。异形管形状如图 6 . 5 所示,由于浮子读数位置(即大直径处)和棱筋或平面距离很近,透明度不高的液体仍可能观察到浮子读数位置。导向棱筋(或平面)代替中央导杆,防止浮子在管内跳动。

浮子流量计

透明直管浮子流量计(见图 6 . 4 ( b ) )是透明锥形管浮子流量计的一种变形结构,流量检测元件由孔板和锥形浮塞组成。玻璃或工程塑料直管万一冻结损坏,易于从市场上采购,迅速方便。 :

( 2 )金属管锥形管浮子流量计

与透明锥形管浮子流量计相比,可用于较高的介质温度和压力,且无玻璃管浮子流量计锥管被击碎的潜在危险。图 6 . 3 所示典型结构是锥管与壳体制成一体结构,也有锥管套人壳体的分离结构,改变流量规格只要调换不同圆锥角的锥管,使用较为灵便。

金属锥形管浮子流量计除图 6 . 3 所示典型结构外,还有若干类型或变形结构,如图 6 . 4 所示。

l )直接指示型( b 、 c )通过透明直管和浮塞(或浮子延伸杆)直接观察读取浮子位置,结构为简单。

2 )水平安装型( e )是一种可以安装于水平管道的结构。

3 )直通型( b 、 d 、 f )流体流动方向与图 6 . 3 所示典型结构不同,毋须改变流通方向,可直接连接于垂直管道,毋须改建管系,仪表安装简单方便,渐有替代直角安装典型结构的趋势。

4 )浮塞孔板型( b 、 f )流量检测元件是以浮塞孔板代替浮子锥形管,改变流量规格只要掉换不同锥度的浮塞,比较方便。

 

浮子流量计按有否远传信号输出分类类型

( l )就地指示型浮子流量计

透明管浮子流量计和图 6 . 4 ( b )、( c )均属就地指示型。有些透明管浮子流量计以就地指示为主,装有接近开关,作流量上下限报警信号输出。

有些就地指示型金属管浮子流量计外形与远传信号输出相同(图 6 . 3 和图 6 . 4 ( d )、 ( e )、( f ) ) ,只是将浮子位移通过磁藕合传出,经连杆凸轮等线性化机构处理后就地指示;吹流型金属管浮子流量计则是直接在锥管外壁套上磁环滑环,跟随浮子移动,耐压高达 25 - 30MPao

( 2 )远传信号输出型浮子流量计

远传信号输出型仪表的转换部分将浮子位移量转换成电流或气压模拟量信号输出,分别成为电远传浮子流量计和气远传浮子流量计。电远传浮子流量计又分为普通型和防爆型。

 

浮子流量计按与管道连接方式分类

类型金属管浮子流量计通常均为法兰连接,只有个别型号用螺纹连接,如高压吹流型仪表。透明管浮子流量计常见的连接方式有以下 3 种。

1 )软管连接,常用于口径 10mm 以下仪表和工作压力较低的场所。

2 )螺纹连接,常用于口径 40mm 以下仪表, · 使用范围不广。

3 )法兰连接,应用为普通,常用于口径巧 15~100mm 的仪表。

浮子流量计

浮子流量计按被测流体分类

类型分为液体用、气体用和蒸汽用 3 种。实际上大部分浮子流量计同一仪表可用于液体也可用于气体,结构上是通用的。只是我国浮子流量计行业标准等(如 JB / T 6844 一 93 )规定流量上限 Q max 必须符合( l ,1.6 ,2.5 , 4 或 6 ) x 10 n L/H 的要求( n 为正负整数或零),为液体(以水为代表)设计的仪表用于气体(以空气为代表)时,不符合上述要求,只能为气体另行设计浮子和锥管,就分成液体和气体两种系列。国外有些制造厂同一仪表并列液、气两种流体的流量范围,当然流量值就不可能都是圆整值;有些型号仪表也采用本办法。但是液体用和气体用设计还是有区别的,例如气体仪表浮子设计得较轻,防浮子振荡跳动的阻尼件结构各异等,参见图 6 . 6 ( a )、( b )。

测量蒸汽只能用专门设计的金属管浮子流量计或在标准型仪表上加装附加构件,例如增加带散热片的液体阻尼件,以减少浮子跳动;与指示转换部分连接处隔以散热片,参见图 6 . 6 ( c )。

 

浮子流量计按用途分类类型

1 )普通型除各特殊用途类型外的通用仪表,应用为广泛。

2 )夹套保温型 管路中温度高于环境温度的液体流过仪表,因散热表面增加而温度下降,会产生凝固或结晶引起浮子动作不良;或因温度下降而使流体粘度显著变化影响测量值时,应选用夹套保温型,见图 6 . 6 ( d )。有时为了防止流体从外部吸热,也有将夹套抽真空,达到隔热的效果。国外以前玻璃管浮子流量计、曾有电热管或蒸汽管保温的仪表,现已少见。有夹套保温型金属管浮子流量计,可通入蒸汽或热水加热保温。

3 )防爆型 电远传浮子流量计用于有爆炸性气体或粉尘时,要选用防爆型仪表。已有隔爆型设计结构和本质安全防爆设计结构两种类型。

4 )耐腐型 普通型金属管浮子流量计由耐酸钢制成,玻璃管浮子流量计与介质接触的零部件大部分由耐酸钢或工程塑料制成以及玻璃锥形管,都有耐腐蚀性,但耐腐蚀介质的范围较窄。已有耐腐型玻璃浮子流量计和耐腐型金属管浮子流量计。耐腐型玻璃管浮子流量计与介质接触的结构件(如支架)和浮子用工程塑料 F4 (聚四氟乙烯)制成,或用 F 40 F 46 等共聚氟塑料在金属件外包衬(如导杆、要有足够重量的浮子、基座内腔等)。氟塑料有的耐腐蚀性,如 F4 除液氟、液氧、臭氧等少数介质外,几乎耐所有介质腐蚀。玻璃对大部分介质具有很强的耐腐蚀性,但还是有些介质如氢氟酸、氟化钙等含氟介质,氢氧化钠等热和浓的碱液等不能使用,须改用透明工程塑料。例如聚苯乙烯制成的锥形管已有应用于氟气和氢氟酸的实践经验 o ;聚丙烯、聚碳酸醋对氢氟酸也有耐腐蚀性,聚丙烯、聚苯乙烯、有机玻璃对氢氧化钠等浓碱液也有耐腐蚀性.。这类仪表当然就不能再称玻璃管浮子流量计了,应改称透明锥形管浮子流量计。

耐腐型金属管浮子流量计也是采用 F4 零件和 F 40 F 46 塑料包衬金属零件结构设计。耐腐型浮子流量计的精确度要比通用型低些。

在半导体工业有被测流体不能与金属离子接触的特殊要求,虽非防腐目的,要用工程塑料制成,玻璃因含有金属离子,锥形管也必须用透明工程塑料。

浮子流量计

5 ) 吹流型 英文名称为 purge meter ,又称吹气吹液型或清洗型仪表,典型结构如图 6 . 7 所示。它是一种专门用途的仪表,流量较小,空气为 20 一 3 000L /h ,水为 0 . 3 一 100L /h 精度要求却不高,通常基本误差为 2 . 5 % - 5 % Fs ,甚至低到 10 % FS 。吹流型浮子流量计与小型自力式差压调节器组成一体,使动力源压力波动或下游参数变化扰动引起的流量变化,自行调节使之保持恒定的流量,其原理如图 6 . 8 所示。

吹流型浮子流量计用于测量容器内液位、密度时,或以差压法测量管道污脏流体流量时,监测或控制吹流到容器或差压引压管气体(或液体)的流量。测量原理和管线布置如 6 . 9 所示。吹流气常用空气或氮气,常用流量为 60L /h

浮子流量计

浮子流量计按被测流体通过浮子流量计的量分类类型

l )全流型 即被测流体流过浮子流量计的仪表。

2 )分流型 相对于全流型只有部分被测流体流过浮子等流量检测部分。分流型浮子流量计由装在主管道上标准孔板(或均速管)和较小口径浮子流量计组合而成,应用于管径大于 50mm 的较大流量和只要就地指示的场所,价格低廉。分流型浮子流量计结构上分为分离型和一体型两种。

一体型仪表将孔板和浮子流量计组装在短管段上,直接装到待测管道,原理与结构示意如图 6 . 10 所示,安装方便。有适用于水平和垂直管道两种结构,但均只能安装在便于读取仪表示值的场所。主管道管径通常为 50 ~ 300mm ,孔板的孔径比( β )在 0 . 3 一 0 . 7 之间,差压在 0 . 6 一 100kPa 之间,浮子流量计口径为 10 ~ 25mm 。

浮子流量计

分流型浮子流量计的选用流速可比全流型高,液体可达 2 . 5 一 3 m /s ,甚至高达 4 一 5 m /s 。由于分流管中置有限流小孔板,起到补偿主孔板流量和差压间平方根非线性关系,流量示值基本是线性的,有较宽的范围度,一般为 10 : 1 。精确度为 2 . 5 %一 4 % Fs 。

还有一种称作“双涵道自动切换玻璃浮子流量计”的一体型分流浮子流量计,在内置一轻一重双浮子的锥形管内涵道外圈,同心地套上透明直管组成外涵道。小流量时外涵道为仪表内活门所关闭,从内涵道内轻重两浮子分段读取小流量段的示值;流量增加到某值时,活门打开,部分流体分流到外涵道,浮子随即下降,仍读取两浮子指示已扩大数倍的值,范围度可扩展到750:1 。本仪表只适用于清洁液体。

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