金(jin)屬管(guan)轉子(zi)流量計
不僅有(you)效地擴(kuo)大(da)了原(yuan)來
玻(bo)璃轉
子流(liu)量計
的(de)測量範(fan)圍、而(er)且(qie)提高了(le)使用(yong)溫度(du)和壓(ya)力,還(hai)可以(yi)測氧(yang)高粘(zhan)度(du)和(he)腐蝕性介(jie)質的(de)流量(liang),井且(qie)能進(jin)行遠(yuan)傳和(he)自動(dong)控制(zhi)。憑着其自身的(de)這些(xie)有利(li)特點(dian)、近年(nian).來(lai),它(ta)在國(guo)内流(liu)量測量領(ling)域裏正異(yi)軍突(tu)起、開(kai)始(shi)廣泛應(ying)用十(shi)各(ge)部門]的(de)液體(ti)、氣(qi)體(ti)流量(liang)測量和目(mu)動控(kong)制。
目(mu)前,國内流(liu)量測量(liang)領域裏(li)正在(zai)逐步實現(xian)金屬管轉(zhuan)子流(liu)量計的(de)國産化(hua)。國内(nei)已有好幾(ji)家專業生(sheng)産廠(chang),正在(zai)吸(xi)收、消化國外同(tong)類産品(pin)技術(shu)、開發研制(zhi)生産(chan)。金(jin)屬(shu)管轉(zhuan)子流(liu)量計(ji)工作(zuo)原理(li)見圖1.
在測(ce)量氣體流量時(shi),疑我們(men)将遇到(dao)一個脈動(dong)流的(de)流量測量問題(ti)。爲了避(bi)免(mian)由于(yu)氣流(liu)脈(mo)動而使(shi)傳感器中浮子(zi)産生(sheng)振(zhen)動(dong),在金(jin)屬管(guan)轉子(zi)流量(liang)計的(de)測定(ding)部件(jian)即指示(shi)器(qi)中必須設(she)置阻尼裝(zhuang)置.那(na)麽,采用哪(na)種類型的阻尼(ni)裝置呢?這(zhe)尤疑(yi)是個(ge)很實際的(de)問題(ti)。圍繞(rao)這個(ge)問題的讨(tao)論将(jiang)是很實(shi)用(yong)的。
現(xian)在讓我(wo)們(men)就幾(ji)類常見的(de)如:空(kong)氣阻(zu)尼(ni)裝置、液(ye)體阻(zu)尼裝(zhuang)置和渦流阻尼裝置(zhi)等性(xing)能特(te)性進(jin)行逐(zhu)類比(bi)較。首(shou)先,讓我們(men)來了(le)解--下(xia)各(ge)類(lei)阻尼(ni)的粘(zhan)度(du)-溫(wen)度曲(qu)線(見(jian)圖2)。由于空(kong)氣粘度很少受(shou)溫度波(bo)動的影(ying)晌,空氣阻尼的(de)溫度(du)穩定性比(bi)相應的液(ye)體阻(zu)尼要好(hao),空(kong)氣阻(zu)尼值(zhi)随溫度變化最(zui)小,而且它(ta)與液(ye)體和(he)渦流(liu)阻尼相反、空氣(qi)阻尼随(sui)溫(wen)度增(zeng)高而(er)增(zeng)高(gao)。但由(you)于其尺寸大而(er)且笨(ben)重(zhong),所(suo)以很(hen)少用(yong)子(zi)儀器儀(yi)表傳(chuan)感器(qi)中。液(ye)體陽尼(ni)的溫度(du)穩定(ding)性(xing)比(bi)相應(ying)的空氣,渦(wo)流阻(zu)尼要(yao)差,液體阻(zu)尼值(zhi)随溫(wen)度變化大(da)、但(dan)它在非(fei)常小(xiao)的空間内幾乎能夠(gou)得到(dao)無限(xian)大的阻尼(ni)。而渦(wo)流阻尼的(de)溫度穩定(ding)性與空氣阻(zu)尼相近(jin)、禍流阻(zu)尼(ni)随溫(wen)度變化很小。而(er)月渦流(liu)阻(zu)尼是(shi)一種(zhong)最能(neng)預測(ce)估算的阻(zu)尼型(xing)式。在(zai)任何給定(ding)環境溫度(du)的條(tiao)件下(xia)、根據渦疣(you)阻尼裝(zhuang)置的設(she)計參(can)數能以足(zu)夠精确(que)地(di)計算阻尼(ni)力。如果渦(wo)流載(zai)體用(yong)良導體锔制造、那麽(me)阻尼力随(sui)溫度升高(gao)1度(du)而大約(yue)降低0.4%(忽(hu)略大概要低(di)一個量級(ji)的磁(ci)路(lu)的(de)溫度系數(shu)影響(xiang)]。由此(ci)可見渦(wo)流(liu)阻尼的這(zhe)些(xie)特(te)點足(zu)其它(ta)類型(xing)阻尼裝置(zhi)所無法比(bi)拟的。因此(ci),我們(men)采用(yong)渦流(liu)陰尼(ni)裝置是十分合适的(de)。
渦流阻尼(ni)實際上就是利(li)用了渦流的機(ji)械敬應、其工作原理(li)完全遵循(xun)電磁(ci)學理(li)論中的愣(leng)次(ci)定律。的(de)流阻尼原(yuan)理見圖3。
關(guan)于渦(wo)流阻(zu)尼裝置(zhi)的(de)設計(ji)計算、下面(mian)例舉(ju)具有喇(la)叭型永(yong)久磁锕和良導(dao)體銅(tong)環的(de)渦流(liu)阻尼裝置(見圖(tu)4)進行設計(ji)計算(suan)。
設定(ding)永久(jiu)磁鋼(gang)在深度b(米(mi))的環(huan)形空氣氣隙中(zhong) 産生(sheng)磁感B(特斯拉)、名(ming)義直(zhi)徑爲(wei)Dm(米),壁厚 爲(wei)d(米)的(de)良導(dao)體(ti)銅(tong)環、以(yi)速度爲V(米(mi)秘)垂(chui) 直于磁力線移(yi)動、則(ze)産生的電(dian)壓(e):
e=π.Dm.B.V(伏(fu))
銅環在磁(ci)場中的(de)電(dian)阻(R):
在此,忽略了(le)雜散(san)磁場(chang)和(he)磁場的(de)非均(jun)勻性(xing),所以(yi)實際得到(dao)的阻(zu)尼力(li)通常(chang)略高(gao)于計算(suan)得(de)到的阻尼(ni)力,可見、由(you)于渦(wo)流的(de)機械效應(ying)的應(ying)用,使(shi)得金(jin)屬管(guan)轉子(zi)流量(liang)計(ji)在進行(hang)氣體(ti)流(liu)量(liang)測量(liang)中解(jie)決了脈動(dong)流的流量(liang)測量(liang)問題(ti)。可以這麽(me)說:渦流的(de)合理利用(yong)、使得(de)金屬(shu)管轉子(zi)流量計(ji)更爲(wei)完善廣.
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