金屬管浮子流量計性能分析

金屬管浮子流量計選擇時首先要關注的幾點包括如下：
在工業生產和科技研究工作中，用于測量流體介質的流量計類型有很多種，在選擇流量計時我們特別需要根據流體的類型加以選擇，比如在大口徑的管道流體，選擇外夾式超聲波流量計是*為合算的，在測量工業廢水和其它有腐蝕性的液體時電磁流量計就可以作為*佳選項。本文所介紹的金屬管浮子流量計*適合的主要測量對象是單相液體或氣體，液體中含有微粒固體或氣體中含有液滴通常不適用。因為浮子在液流中附著微粒或微小氣泡均會影響測量值，例如微流量儀表使用一段時期后浮子附著肉眼不出的附著層，也會改變流量示值百分之幾。工業自動化生產中經常會遇到一些低流速、小流量的介質需要測量，當然選擇的方案也很多，不過*優化的測量方案是什么，在這種情況我們該如何選擇*合適的測量儀表呢。金屬管浮子流量計作為一種變面積流量測量儀表，是工業生產中普遍都在使用的一種流量測量設備，具有體積小、檢測范圍大、使用方便的特點，可以完美地勝任以上所說的這種低流速、小流量的測量現場，并且適用于各種氣體、液體的流體介質。

測量的*度是很重要的一個指標，但也不是*的，要根據生產的實際需要和成本投入加以通盤考慮，如果只要現場指示，我們推薦首先考慮價廉的玻璃管轉子流量計，如溫度、壓力不能勝任則選用就地指示金屬管浮子流量計。玻璃管浮子流量計應選帶有透明防護罩，一旦玻璃錐管破裂，可擋住流體正向散濺，以作緊急處理。用于氣體時應選用導桿或帶棱筋導向的儀表，以避免操作不慎浮子擊碎錐管。如需要遠傳輸出信號作總量積算或流量控制，一般選用電信號輸出的金屬管浮子流量計。如環境氣氛有防爆要求而現場又有控制儀表用氣源，則優先考慮氣遠傳金屬浮子流量計，若選用電遠傳儀表則必須是防爆型。
測量不透明液體時選擇金屬管浮子流量計較為普遍，但也可選擇帶棱筋錐形管的玻璃管浮子流量計，借助浮子*大直徑與棱筋接觸的痕跡，以判讀浮子的位置。
測量溫度高于環境溫度的高粘度液體和降溫易析出結晶或易凝固的液體，應選用帶夾套的金屬管浮子流量計。

關于金屬管浮子流量計的流量范圍
這里所謂實際使用狀態介質密度，液體是指使用時的密度，氣體指使用狀態下的密度，或標準狀態下密度進行使用壓力和溫度的修正。通常儀表刻度的流量范圍，液體是常溫水標定值，氣體是空氣標定換算到工程標準狀態（20℃，0.10133MPa）的值。將實際使用密度按式（4）或式（5）換算后再選擇合適的流量范圍和口徑，但必須是使用介質粘度與標定介質粘度相接近，亦即認為α不變的前提下使用。
液體（4）式中 Q水－待選定用水實流標定儀表的*大流量，L/h；Q－被測液體的*大流量，L/h；ρf－浮子密度，g/cm3，對于空心的浮子ρf=Gf/V，Gf為浮子質量（g），V為浮子體積，cm3；ρ，ρ水－被測液體和水的密度，g/cm3。
氣體
（5）式中 Q空－待選定用空氣實流標定儀表的*大流量，m3/h；
Q－被測氣體的*大流量，m3/h；
ρ－被測氣體的密度，kg/m3；
P－被測氣體使用狀態下*壓力，MPa；
T－被測氣體使用狀態下熱力學溫度，K。

金屬管浮子流量計浮子受流體介質的粘度的影響程度
浮子形狀不屬于使用者選擇的范疇，制造廠是按儀表結構和流量范圍選擇合適形狀而設計的，。但是使用者應了解所使用浮子的特點和流量示值受流體粘度影響的程度。
流量基本方程式（1）未包含流體粘度參數，但流量系數α在環形通道雷諾數Re（環）低于某值時不是常數而隨Re（環）而變，而Re（環）與流體粘度成反比。圖5所示是三種形狀浮子Re（環）-α的關系曲線。Re（環）取決于流體粘度、浮子*大直徑和其所在位置錐管內直徑比、環形通道中的流速，對于設計已定在運行中的儀表，影響Re（環）的因素是流體粘度。不隨Re（環）而變的α值，A型浮子為0.96，B型為0.76，C型為0.61。此外，還有常用的球形浮子，α約為0.99。流量系數因浮子形狀而有較大差異。A型、B型和C型三種浮子α為常數的下限Re（環）分別約為6000，300和40。
對設計已定某乙口徑和流量范圍的儀表，亦即有一個粘度上限值，小于粘度上限值流量示值將不受流體粘度影響，選用時要考慮流體粘度是否超過上限值。有些型號浮子流量計同一口徑不同流量范圍的浮子形狀是相同（重量不同，粘度上限值相近）；而還有一些型號則浮子形狀不同，就有不同粘度上限值。

金屬管浮子流量計測量示數值的分度表示形式
直讀型儀表的流量示值分度有Dt/d比分度、百分比分度、直接流量分度和毫米分度四種。Dt/d比分度是以浮子直徑d與相應錐管內徑Dt的比值表示，國內產品甚少采用；百分率分度是以滿度流量作為，其優點是流體物性或工況變化，流量讀書轉換方便；直接流量分度是以流體的工況條件或以標定條件（通常液體為水、氣體為空氣）的流量分度，優點是直觀，但若使用條件和條件不一致須換算時，反而不及百分率分度方便。毫米分度是讀取浮子高度后查所附曲線或數據表，求的流量，通常應用于操作時只要知道浮子達到預定位置，毋需知道確切流量的場所。有些型號儀表同時設有毫米分度和直接流量分度兩種標尺。

浮子流量計為低中等*度儀表。通用型玻璃浮子流量計的基本誤差，口徑小于6mm為2.5%-5%FS，10-15mm為2.5%FS，25mm以上為1-%-2.5%FS；金屬管浮子流量計就地指示型為1%-2.5%FS，遠傳型為1%-4%FS。耐腐型儀表的*度還要低些。有些特殊結構儀表，例如表尺長度只有2-3倍浮子直徑的短型玻璃管浮子流量計和高壓型吹流型金屬管浮子流量計*度低至5-10級。
玻璃管轉子流量計范圍度大部分為10：1，短管型儀表口徑100mm則為5：1；金屬管浮子流量計為（5：1）-（10：1）。

金屬管浮子流量計浮以到的壓力損失狀況
被測流體的工作壓力和溫度應低于儀表的額定值。流體溫度較高時，有些制造廠要降低額定壓力，通常樣本和使用說明書均作說明。用于較高壓力的氣體和溫度超過沸點的高壓液體，不應選用玻璃管浮子流量計，應選用金屬浮子流量計。

玻璃管浮子流量計的壓力損失較小，小口徑為0.2-2KPa，10-100mm為2-8KPa；金屬管浮子流量計則稍高些，一般為2-8KPa，較高者為18-25KPa。壓力損失應在樣本和使用說明書列出，但往往闕如。
流體的*低工作壓力應高于壓力損失若干倍，用于氣體時壓力過低容易產生浮子跳動。有些型號儀表的使用說明書規定流體壓力*低值，有些建議液體的*低工作壓力應大于2倍壓力損失，氣體則為5倍。