0引言(yan)
　　金屬管(guan)轉子流(liú)量計(以(yi)下簡稱(chēng)流量計(ji))具有測(ce)量介質(zhì)種類多(duō)、結構簡(jian)單、穩定(ding)可靠、可(kě)測中小(xiǎo)流量、壓(ya)力損失(shi)恒定、使(shi)用壽命(ming)💔長、易🐆于(yú)維護、能(neng)就地指(zhi)示流量(liàng)值等特(te)點,廣泛(fan)應用❤️于(yu)石油、化(huà)工、冶金(jīn)、能源、輕(qīng)工等工(gōng)業部門(mén)中的流(liú)量測量(liang)。
　　該流量(liàng)計屬于(yu)面積式(shì)流量計(ji),基于定(ding)壓降變(biàn)節流面(miàn)積測量(liàng)流量,如(ru)圖1所示(shì)。流量計(jì)垂直✊安(ān)裝在管(guan)道上,當(dang)流體自(zì)下而上(shang)流經錐(zhuī)管時,浮(fú)❤️子的前(qian)後就産(chan)生差壓(yā)。浮子在(zài)差壓作(zuo)用下産(chǎn)生上升(shēng)或下降(jiang)的位移(yí)。當使浮(fu)子上升(shēng)的差壓(yā)與浮子(zi)所受的(de)重力、浮(fu)力及粘(zhān)性力三(sān)者的合(hé)力相等(deng)時📞,浮子(zi)便處于(yu)🐕平衡狀(zhuàng)态,因此(cǐ),浮子的(de)位移與(yǔ)流量的(de)🔞大小存(cun)在唯一(yi)的對應(ying)關系。檢(jiǎn)測出浮(fu)子的位(wei)移大小(xiao)就可以(yi)得到被(bèi)測流體(tǐ)的流量(liàng)值。

　　當(dāng)浮子處(chu)于靜止(zhǐ)位置時(shí),被測流(liu)體的體(tǐ)積流量(liàng)可㊙️由下(xià)式計算(suàn):

　　式中:Q爲(wei)體積流(liú)量;a爲流(liu)出系數(shu);人爲浮(fu)子最大(da)直徑與(yu)❗其同高(gao)度🙇‍♀️錐管(guan)橫截面(mian)之間的(de)環隙面(miàn)積;g爲重(zhòng)力加速(su)度;玲爲(wèi)浮子的(de)體積🌈;Pf爲(wèi)浮子的(de)密度;P爲(wei)被測流(liu)🌐體的密(mì)度;A爲浮(fú)子的最(zuì)大截面(mian)積。
　　當儀(yí)表的結(jié)構參數(shù)确定後(hou),而且雷(lei)諾數大(da)于界限(xian)雷諾📧數(shu)時🏒,a爲💔常(chang)數,則

　　由(yóu)式(4)可知(zhī),流量與(yu)浮子的(de)位移呈(chéng)非線性(xìng)關系,要(yao)得㊙️到線(xiàn)性☂️刻度(du)或輸出(chū)線性的(de)電流信(xin)号,就必(bi)須設計(jì)非線性(xing)修正機(ji)🚶構進行(hang)線性化(hua)。
　　目前,國(guo)内外金(jin)屬管轉(zhuǎn)子流量(liang)計采用(yong)的線性(xing)化技術(shù)主要有(yǒu)兩🌈種:一(yi)是應用(yòng)四連杆(gan)進行非(fēi)線性修(xiū)正;二是(shì)🎯利用凸(tū)輪🌈進行(háng)非線性(xìng)修正。下(xià)面着重(zhong)介紹這(zhe)兩種線(xian)性化技(jì)術。
1采用(yong)四連杆(gan)的線性(xìng)化技術(shù)
　　采用四(si)連杆進(jìn)行線性(xìng)化的流(liu)量計工(gong)作原理(lǐ)如圖2所(suo)示。當被(bei)測流體(ti)自下而(ér)上流過(guò)錐管1時(shí),浮子2就(jiu)

産生位(wei)移,浮子(zǐ)的位移(yi)通過磁(cí)鋼4、5的禍(huò)合傳給(gei)平衡杆(gǎn)6。此時❄️,位(wei)移和流(liu)量的關(guān)系爲非(fēi)線性,必(bi)須通過(guo)連杆8、9、10進(jin)行線⛷️性(xìng)化才能(néng)使指針(zhen)11有線性(xing)流量指(zhǐ)标。四連(lián)杆的工(gōng)作原理(lǐ)如圖3所(suo)示。

　　連杆(gǎn)8、9、10的長度(dù)分别爲(wèi)A、B、C,連杆8與(yǔ)平衡杆(gan)6固定在(zài)一起,指(zhǐ)針🔴與🔞連(lián)🏃杆ro固定(dìng)在一起(qi)。要求轉(zhuǎn)角少的(de)變化和(hé)流量㊙️Q的(de)變化呈(chéng)♌線性👈關(guān)系💃🏻,這樣(yang)可用d空(kōng)代替d口(kou),用da代替(ti)d人✏️,代人(ren)公式(5)得(de)

　　采用四(sì)連杆進(jìn)行線性(xìng)化所用(yòng)零件多(duō),摩擦力(lì)大,工作(zuo)過程💘中(zhōng)易脫落(luò),而且調(diao)整也比(bǐ)較麻煩(fan)。近年來(lái)随着計(ji)算機輔(fu)助制造(zao)(CAM)技術的(de)推廣應(yīng)用,部分(fèn)生産廠(chǎng)家的流(liu)量計開(kai)始采用(yòng)凸輪進(jin)⭐行線性(xìng)化。
2采用(yong)凸輪的(de)線性化(hua)技術
　　采(cǎi)用凸輪(lún)進行線(xiàn)性化的(de)流量計(jì)工作原(yuán)理如圖(tu)4所🍓示。當(dang)被測流(liu)體自下(xia)而上流(liu)過錐管(guan)1時,浮子(zǐ)2就産生(sheng)位移,浮(fú)子的位(wèi)移通過(guò)磁鋼4、5的(de)藕合傳(chuán)給平衡(heng)杆6。經過(guo)凸輪7的(de)線性🌂化(hua)和調整(zhěng)件8的傳(chuan)動,将與(yu)流量呈(cheng)線🔞性關(guan)系的角(jiao)位移傳(chuán)遞給角(jiǎo)位移轉(zhuan)換器9,角(jiao)位移轉(zhuan)🤩換器将(jiang)角位🐪移(yí)信号轉(zhuan)換🎯成與(yu)流量線(xiàn)性對應(yīng)的标準(zhun)電流信(xìn)号輸出(chū)遠傳。

　　由于(yú)每台流(liú)量計的(de)錐管和(hé)浮子的(de)加工誤(wu)差不可(ke)💞能一緻(zhi),每㊙️台⚽金(jīn)屬管轉(zhuǎn)子流量(liàng)計的流(liu)量值p和(he)浮子位(wèi)移h的作(zuo)線性關(guan)系也不(bu)可能一(yi)樣,所以(yǐ)在實際(jì)制造時(shi)流量計(ji)的凸輪(lun)都要逐(zhú)台校驗(yàn)加🔞工,設(she)口與h的(de)非線性(xìng)回歸模(mó)型爲


　　解(jiě)方程組(zǔ)即可求(qiu)得回歸(guī)系數僞(wéi)》,a、,…an:從而得(dé)到Q與h的(de)非💜線性(xìng)關系✨函(hán)🏒數。再根(gen)據機械(xiè)傳動的(de)幾何關(guān)系求出(chū)将p與h線(xiàn)性化所(suo)需的非(fei)線性修(xiu)正曲線(xiàn),以上求(qiu)解過程(cheng)都通📞過(guo)計算💜機(ji)編程實(shi)現。将求(qiú)出的🏃‍♂️非(fei)線性修(xiū)正曲線(xiàn)通過計(jì)算機控(kòng)☔制數控(kòng)銑💜床加(jiā)工成凸(tū)輪,如圖(tu)5所示,即(ji)可使輸(shū)出電流(liu)與流量(liàng)呈線性(xìng)☂️關系。

　　采(cai)用凸輪(lun)進行線(xian)性化,減(jiǎn)少了零(líng)件數量(liang)和零件(jian)之😘間的(de)傳動摩(mó)擦力,使(shǐ)金屬管(guǎn)轉子流(liú)量計的(de)轉換器(qì)結構🥰簡(jiǎn)化,體積(ji)小型🐆化(huà),可靠性(xìng)提高,使(shǐ)用時更(geng)加簡單(dan)、方便✨。借(jie)助CAM技❗術(shu),使流量(liàng)計的校(xiào)驗時間(jiān)大大縮(suō)短,提高(gao)了儀表(biao)制造廠(chǎng)的生産(chan)效率。開(kai)封儀表(biǎo)廠一采(cǎi)🥰用該技(jì)術後,每(mei)台流量(liang)計的出(chu)廠校驗(yàn)🐪時間由(yóu)原來🐉的(de)平均約(yuē)40而n縮短(duǎn)爲25而n,同(tong)時提高(gao)了産品(pǐn)質量,産(chǎn)生了較(jiào)好的經(jīng)濟效益(yi)。
3結束語(yu)
　　随着機(jī)加工工(gong)藝和計(jì)算機、微(wei)電子技(jì)術的發(fa)展,金🥵屬(shǔ)🔴管轉子(zi)流量計(ji)的線性(xìng)化技術(shù)也出現(xiàn)了新的(de)發展方(fāng)向。目前(qian),國外有(yǒu)🛀🏻的流量(liang)計直接(jiē)将線性(xìng)化曲線(xiàn)通過數(shu)控加工(gong)設備加(jia)工到浮(fu)子上,從(cóng)而使浮(fu)子位🈚移(yi)與流量(liàng)呈線性(xing)關系另(lìng)外,還出(chū)現了帶(dai)微處理(li)器的全(quán)電子式(shi)🔞的流量(liang)計,采用(yòng)霍爾傳(chuan)感器檢(jiǎn)測浮子(zǐ)位移,由(you)微處理(li)器通過(guo)軟件進(jin)行線性(xing)化,從而(er)🚶使儀表(biǎo)結構更(gèng)☀️簡化,精(jīng)⭐度更高(gāo)✍️,功能更(gèng)強,工作(zuo)更可靠(kao)。這些都(dōu)代表了(le)流量計(jì)線性化(huà)技術的(de)發展趨(qu)勢。

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