西安華恒儀表制造有限公司是掌握流量計、壓力變送器、密度計、液位計核心技術的儀表生產(chǎn)廠家。主要生產(chǎn)流量計/壓力變送器/密度計/液位計OEM（代工），擁有自主的研發(fā)團隊和生產(chǎn)線?？梢宰灾餮邪l(fā)設計滿足各行業(yè)、各環(huán)境下的高精度流量計。今天和大家分享一下浮子流量計的改進與研究。

　　征曲線，通過對兩個浮子流量方程的比較和分析，解釋了以往浮子流量計流量方程推導中存在的概念混淆問。

　　最后指出改進的浮子流量計流量方程與經(jīng)典浮子流量計流量方程在本質(zhì)上是相同的。

　　流體流量愈大，產(chǎn)生的壓差愈大，這樣可依據(jù)壓差來衡量流量的大小。

　　研究，根據(jù)理想流體伯努利方程推導出浮子節(jié)流差壓，并與流體的連續(xù)性方程聯(lián)解。同80100，等在推導過程中所列寫的浮子受力平衡方程式樣，他們把浮力項單獨列寫在等式中，同時在求解伯努利方程時忽略了浮子度，即勢能項的影響，最終推導出與30，8，等所得相同形式的浮子流量計流量方程，該公式就是專業(yè)教材和文獻中常用的經(jīng)典浮子流量計流量方程。

　　對于經(jīng)典浮子流量計流量方程的推導，李景鶴等1認為在類比法中利用孔板流量計流量方程類比推導浮子流量計流量方程是不合理的，他認為孔板流量計是水平安裝的流量裝置，推導中忽略了伯努利方程中的勢能項，而浮子流量計中的流體介質(zhì)是自下而上流動的，所以對浮子流量計所列寫的伯努利方程，其勢能項不能忽略。而對于10等理論推導過程，他也認為忽略浮子高度是不能夠接受的。

　　為了彌補忽略浮子高度而造成的誤差，李景鶴修正了推導過程中的伯努利公式浮子高度而引入浮子上下面的勢能項，又考慮了節(jié)流阻力損失2，從而得到了普遍浮子流量計流量方程，其中2是錐管中最小環(huán)隙處流速，根據(jù)浮子流量計受力平衡方程式，最終得到如下流量方程P轉(zhuǎn)子形狀因子P比較經(jīng)典浮子流量計流量方程式3與普遍浮子流量計流量方程式5，在不考慮壓力損失項2的情況小，方程中增加了個轉(zhuǎn)子形狀因子，為什么普遍浮子流量方程和經(jīng)典浮子流量方程在推導結(jié)果上會存在著差別，這是作者準備回答的。

　　此外，浮子都具有定的體積和形狀，浮子的形狀特征直接影響著流量計流量方程的推導，在上述浮子流量計流量方程的推導過程中，所采用的浮子模型的最大迎流斷面總是位于浮子的頂部，23.由于浮子最大斷面與浮子的頂端斷面為同平面，所以在推導中都以最大迎流斷面等同于伯努利方程所選取的上斷面，但實際應用中，浮子的最大斷面通常位于浮子中上部，2和2這說明現(xiàn)有浮子流量方程推導中所用的浮子模型缺乏普遍性，故在浮子流量計流量方程推導中要選用有代性的浮子形狀模型。

　　2對浮子流量計流量方程的改進針對現(xiàn)有流量方程存在的問，對浮子流量計流量方程進行重新推導，假定流體為等溫無粘不可壓縮流體。浮子流量計流場3.

　　按3列出流體流經(jīng)浮子斷面1與斷面2間的伯努利方程1.電子秤2.放水閥3.量器4.換向器5.噴嘴6.卡器7.浮子流量計8.過濾罐9.標準10.電動調(diào)節(jié)閥。平衡罐12.控制柜13.進水閥14.被校15.排污閥16.卡器17.支撐板P浮子上下面的壓力差斤3M浮子的高度0根據(jù)浮子流量計的工作原理，流體自下而上流過最小環(huán)隙面積斷面3時，流體流束收縮，經(jīng)過整流的該環(huán)隙流體速度剖面可以認為是等值速度平面；同時由于流體的慣性作用，通過環(huán)隙的流束斷面面積繼續(xù)收縮然后再逐漸擴大，故斷面2處的速度剖面是非線性的分布。為了斷面2處平均速度，假設k量綱的系數(shù)，是構(gòu)成流量系數(shù)的因子同時根據(jù)流體連續(xù)性方程，得將式89代入式7，得對于任意測定流量，浮子平衡于某相應位置上。此時，浮子上下面的壓力差必然等于浮子重力，于是有浮子上下斷面的壓差幻浮子體積，浮子密度8加3當?shù)刂亓铀俣龋?將式代入式10得到項就是浮子高度所引入的勢能項，整理可得斷面3處環(huán)隙速度己知環(huán)隙中流體的平均速度和環(huán)通面積，可以得到體積流量為了解決流體粘性與壓強分布的影響，在等式中引入由修正系數(shù)，該系數(shù)與少24才的乘積被定義為流量系數(shù)，即如果浮子流量計錐管入口的最小斷面等于浮子最大迎流斷面斗，則木=71加汐+爐加20，其中0為測量管的錐角。

　　3通過試驗確定流量系數(shù)與雷諾數(shù)的關系曲線浮子流量計流量方程中的流量系數(shù)決定于浮子形狀和雷諾數(shù)，其中雷諾數(shù)由最小環(huán)隙斷面上的沖流體粘性和節(jié)流環(huán)隙的特征尺度來決定，般情況下，流量方程中流量系數(shù)隨雷諾數(shù)變化的特征曲線及通過試驗測定。4是試驗標定所用流量標準裝置意，該標準裝置能夠分別使用稱重法和標準法對流量計進行檢定，裝置采用水塔穩(wěn)壓36m，測量介質(zhì)為水，檢定水平安裝或豎直安裝的流量計，其準確度為0.5.

　　試驗中使用標準法對各個管徑不同流量的浮子流量計進行了標定，并比較了改進的浮子流量方程與經(jīng)典浮子流量方程的流量系數(shù)特征曲線。由于浮子流量計結(jié)構(gòu)的多樣性，這里只選取口徑為50腿，流量范圍為0.4，4.0，138的浮子流量計為例說明，其中浮子形狀與錐管結(jié)構(gòu)3.根據(jù)試驗標定結(jié)果給出了改進的浮子流量計流量方程與習用流量方程叫尺的曲線對比，5.

　　08習用浮子流，計流，公式新推導浮子流最計流量公式雷諾數(shù)辦103流量計流量方程的，及，曲線對比從5可以看到，兩種浮子流量計流量方程的叫及曲線發(fā)展趨勢致，即流量系數(shù)隨雷諾數(shù)增大而趨近于常值；但在相同雷諾數(shù)下，改進的流量方程的流量系數(shù)要比習用流量方程的大些。

　　4對浮子流量計流量方程的進步研究結(jié)合以上的試驗結(jié)果，將改進的浮子流量計流量方程與經(jīng)典浮子流量計流量方程進行比較，簡單地從兩個方程的達式進行分析它們的達式只存在著4項與項的區(qū)別，即改進的浮子流量計流量方程中由浮子高度所產(chǎn)生的勢能差代替了經(jīng)典浮子流量計流量方程中浮子所受到的浮力；可以發(fā)現(xiàn)，如果在測量中所用浮子的形狀為規(guī)則的圓柱體，則兩個流量推導方程在形式上是相同的。

　　根據(jù)流體運動微分方程18方程可以知道，靜止均質(zhì)流體中的物體在重力場中所受到的流體作用力就等于浮力，而浮力其實就是浮子上下面的靜壓差合力，所以在浮子受力方程式2中考慮了浮子浮力的前提下，就不必在應用伯努利方程時考慮浮子的勢能項，從而得到現(xiàn)有的經(jīng)典浮子流量計流量方程。上面的分析說明，經(jīng)典浮子流量計流量方程在推導過程中，不合理地使用了忽略浮子高度略，只是用浮子浮力了浮子流量計內(nèi)部處于靜止流場時浮子上下面所受到的壓差力。

　　在浮子流量計流量方程的推導中，并沒有把由于浮子本身高度所產(chǎn)生的靜壓差合力用浮子浮力來。由于經(jīng)典浮子流量計流量方程中的浮力項體現(xiàn)了浮子體積形狀的影響，而在改進的浮子流量計流量方程中，浮子上下面靜壓差合力是利用伯努利方程的勢能項來計算的，由于伯努利方程本身是維方程，故靜壓差合力反映了浮子高度以及浮子最大斷面的影響，這樣就造成了經(jīng)典浮子流量方程與推導的方程在結(jié)果上有差別，但兩者在本質(zhì)上是致的。

　　根據(jù)以上分析，可以知道李景鶴在其普遍浮子流量計流量方程的推導過程中，錯誤理解了關于忽略浮子高度而省略勢能項的含義，混淆了浮力與勢能項的關系，在浮子受力方程已考慮浮力的條件下，在伯努利方程中又重復計算了浮子勢能差，即浮子上下面所受到的靜壓差合力，從而導致該普遍浮子流量計流量方程理論推導的不當。

　　此外，李景鶴在推導中考慮了影響流量變化的機械損耗因素而引入節(jié)流阻力損失項，該流量方程合理描述了浮子流量計的工作機理，提高了浮子流量計流量方程推導結(jié)果的合理性，但在實際應用中，流量方程中的節(jié)流阻力損失系數(shù)很難確定，般要通過試驗標定才能獲得，這樣就增加了浮子流量計流量方程中需要確定的未知參數(shù)個數(shù)，而般情況下，節(jié)流阻力損失的影響可以用流量系數(shù)來，這樣只需要通過試驗標定來確定方程中唯的未知參數(shù)流量系數(shù)，就可獲得完整達的浮子流量計流量方程。

　　5結(jié)論對現(xiàn)有浮子流量計流量方程推導過程中所存在問進行了研究，根據(jù)存在的問對浮子流量計流量方程進行了重新推導。

　　改進了浮子流量計流量方程，并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)比較了流量方程修正前后的；特征曲線。

　　通過對改進的浮子流量計流量方程與經(jīng)典浮子流量計流量方程的比較和分析，解釋了以往浮子流量計流量方程推導中存在的概念混淆問，最后指出改進的浮子流量計流量方程與經(jīng)典浮子流量計流量方程在本質(zhì)上是相同的。

　　相信通過以上浮子流量計的改進與研究的全部容，能夠使大家有一個較為全面的認識，對選擇合適的液體流量計有所幫助。如有疑問，可以隨時聯(lián)系我們。