金屬管浮子流量計(jì)的介紹、發(fā)展、分類及應(yīng)用

1、浮子流量傳感器的介紹

金屬管浮子流量計(jì)（又稱金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)，變截面積式流量計(jì)），具有非常悠久的歷史，是以浮子在垂直錐型管內(nèi)隨流量變化而升降，從而改變它們之間的環(huán)隙面積的流量?jī)x表。浮子流量計(jì)非常早的文字記錄可追溯到 1868 年艾德蒙德·奧古斯丁·卡麥羅伊（Edmond Augustin Chame- noy）在美國(guó)的專利登記。1910 年，羅達(dá)沃克（Rotarywork）公司，開始利用這種原理制造銷售流量測(cè)量產(chǎn)品，在轉(zhuǎn)子上開有螺旋溝槽，進(jìn)行流量測(cè)量時(shí)轉(zhuǎn)子繞中心軸作旋轉(zhuǎn)，使其保持在錐管的中央，這也是金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)這一名稱的由來。

玻璃管浮子流量計(jì)：要求被測(cè)介質(zhì)透明且不粘附于表面。主要特點(diǎn)為成本低，易于安裝和維護(hù)，浮子位置清晰可見，可以直接觀測(cè)流體流量大小。測(cè)量中不需要電源，為純機(jī)械操作，經(jīng)常用來測(cè)量液體、氣體。但是玻璃管浮子流量計(jì)只適用于現(xiàn)場(chǎng)指示，未能實(shí)現(xiàn)信號(hào)遠(yuǎn)傳，且制造材料的強(qiáng)度限制，只能測(cè)量常溫、常壓、透明介質(zhì)。

塑料管浮子流量計(jì)：要求被測(cè)介質(zhì)透明且不粘附于表面。主要特點(diǎn)為性價(jià)比較高，安裝維護(hù)方便，由于是塑料材質(zhì)，可用來測(cè)量超純水，但是由于塑料的材料屬性，塑料管浮子流量計(jì)只適用于測(cè)量液體。

金屬管浮子流量計(jì)：金屬管浮子流量計(jì)不僅能用于透平、干凈的介質(zhì)測(cè)量，還適用于不透明、比較干凈的介質(zhì)，甚至可以選用某些浮子流量計(jì)測(cè)量或控制不干凈液體的流量。由于金屬管浮子流量計(jì)的制造材料為金屬，強(qiáng)度高，耐腐蝕性好，因此可用于測(cè)量高溫、高壓及腐蝕性流體介質(zhì)，但由于金屬的導(dǎo)磁性及浮子流量計(jì)工作原理特點(diǎn)，它不適宜測(cè)量含磁性的介質(zhì)。金屬管浮子流量計(jì)按照其傳輸信號(hào)方式又分為遠(yuǎn)傳式和就地指示型兩種。

隨著科技的進(jìn)步，由于浮子流量計(jì)的量程、穩(wěn)定性和可靠性都得到了很大發(fā)展，浮子流量計(jì)本身適應(yīng)低雷諾數(shù)測(cè)量，符合工業(yè)要求，因而被大量應(yīng)用于流程工業(yè)領(lǐng)域，起著極為重要的作用。流程工業(yè)生產(chǎn)的工作環(huán)境苛刻，儀表常常工作于高溫、高壓、低溫、易燃或有毒的環(huán)境下，玻璃管浮子流量計(jì)與塑料管浮子流量計(jì)均無法適應(yīng)如此復(fù)雜的工作環(huán)境，而金屬管浮子流量計(jì)由于其本身材質(zhì)為金屬，能夠耐高溫、高壓和腐蝕性，因而得到更廣泛的應(yīng)用。

本文中所研究的孔板浮子流量傳感器是金屬管浮子流量計(jì)的一種。

1.1.2 金屬管浮子流量計(jì)的發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為金屬管浮子流量計(jì)的發(fā)展提供有力的支援，使得金屬管浮子流量計(jì)在電遠(yuǎn)傳、現(xiàn)場(chǎng)指示、測(cè)量精度、量程范圍等方面都取得很大進(jìn)步。浮子位置的測(cè)量方法也由單純的機(jī)械式發(fā)展到機(jī)械式、電子式等多種測(cè)量方法。機(jī)械式在原來的基礎(chǔ)上加入了轉(zhuǎn)角變送器，輸出的是差壓信號(hào)，提高了測(cè)量精度。電子式的金屬管浮子流量計(jì)則是通過微處理器進(jìn)行信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換和輸出顯示。隨著加工工藝的發(fā)展與新型材料的研發(fā)，金屬管浮子流量計(jì)的非常大可耐壓到達(dá)100MPa，非常高耐溫 300℃，金屬管浮子流量計(jì)的具有了更廣闊的前景，更龐大的市場(chǎng)。

目前，生產(chǎn)金屬管浮子流量計(jì)的國(guó)外廠家主要有美國(guó)的 King 儀表公司、英國(guó)的 Platon 儀表公司、德國(guó)的 Krohne 公司、日本的東京計(jì)裝公司以及俄羅斯的廠家等。Krohne 公司生產(chǎn)的浮子流量計(jì)是在單純機(jī)械式的基礎(chǔ)上是裝有轉(zhuǎn)角變送器，輸出差壓信號(hào)，是新型金屬管浮子流量計(jì)。英國(guó) Platon 儀表公司的 C2076金屬管浮子流量計(jì)采用了固態(tài)傳感器，是可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的電遠(yuǎn)傳和流量累計(jì)的電子式金屬管浮子流量計(jì)。