[实用新型]线性位移浮子流量计

说明书

本实用新型属于一种流体流量测量装置。

浮子流量计是面积流量计之一种，由于它结构简单、使用方便，因此，被广泛地应用于各个技术部门。

其工作原理是，在一个垂直安装的下小上大的圆台体管内，放置一个具有一定形状和重量的浮子。当流体自下而上流动时，流体在浮子上、下的压差对浮子的作用力将浮子托起，流体从浮子与管子之间的环状间隙中流过。当流体对浮子的作用力（此力自下而上）与浮子的视在重量（浮子在真空中的重量与流体介质对浮子的浮力之差值）平衡时，浮子在流体中悬置。此时，从环状间隙流过的流体流量，可按下式计算：

q = c ( F - F o ) 2 vf ( ρf - ρ o ) g F o · ρ o ]]>

                                  ……（1）

式中：q－流体体积流量

C－流出系数

F－浮子悬置处管子内横断面积

F₀－浮子最大处的横断面积

Vf－浮子体积

P₀－流体密度

p_f－浮子密度

g－重力加速度

因外壳是圆台体，于是有

F＝π·r²和 F＝K·L²……（2）

式中：r－浮子悬置处管子内壁的半径

L－浮子悬置高度（距锥顶）

K－常数

将式（2）代入（1），简化得：

q＝K₀·L²－K₁……（3）

式中：K₀.K₁－对于既定的管子和浮子下为常数

由（3）式知，浮子悬置高度随流体流量而定。因此，观测浮子悬置高，即可确定流体流量。这就是现有浮子流量计的工作原理和特点。

现有技术的缺点就在于，如前所述，其外壳管子是倒置的圆台体。因此，必然出现如式（3）那样q与L，即流量与浮子的位移量，是非线性的。这就既使制造时不便刻度标定，又使观测不便，如需作线性远传则更不便。

本实用新型的目的就在于，提供了一种浮子悬置高度L（即流量刻度线）与流体流量q成线性关系的浮子流量计。

本实用新型的目的是这样实现的，将浮子流量计的外壳由正圆台体，改为一个其侧面为抛物线旋转面的抛物线台体。该抛物线符合： r = K 3 . L ]]>或 r²＝K₃·L ……（4）

式中：K₃－常数

即可。

不难看出，将式（4）代入式（1）将有

qL

即浮子的位移与流量成正比，流量刻度线呈线性变化。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。图1是本实用新型之一型。图中：1－外壳；2－浮子；3－盖板；4－导向管；5－限位环；6－透明观测管；7－流量刻度标尺；8－定位器；9－杆；10－放气塞。