專(zhuān)利名稱(chēng)：線(xiàn)性位移浮子流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種流體流量測(cè)量裝置。
浮子流量計(jì)是面積流量計(jì)之一種，由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，因此，被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)技術(shù)部門(mén)。
其工作原理是，在一個(gè)垂直安裝的下小上大的圓臺(tái)體管內(nèi)，放置一個(gè)具有一定形狀和重量的浮子。當(dāng)流體自下而上流動(dòng)時(shí)，流體在浮子上、下的壓差對(duì)浮子的作用力將浮子托起，流體從浮子與管子之間的環(huán)狀間隙中流過(guò)。當(dāng)流體對(duì)浮子的作用力(此力自下而上)與浮子的視在重量(浮子在真空中的重量與流體介質(zhì)對(duì)浮子的浮力之差值)平衡時(shí)，浮子在流體中懸置。此時(shí)，從環(huán)狀間隙流過(guò)的流體流量，可按下式計(jì)算q=c(F-Fo)2vf(ρf-ρo)gFo·ρo]]>……(1)式中q－流體體積流量C－流出系數(shù)F－浮子懸置處管子內(nèi)橫斷面積F0－浮子最大處的橫斷面積Vf－浮子體積P0－流體密度pf－浮子密度g－重力加速度因外殼是圓臺(tái)體，于是有
F＝π·r2和 F＝K·L2……(2)式中r－浮子懸置處管子內(nèi)壁的半徑L－浮子懸置高度(距錐頂)K－常數(shù)將式(2)代入(1)，簡(jiǎn)化得q＝K0·L2－K1……(3)式中K0.K1－對(duì)于既定的管子和浮子下為常數(shù)由(3)式知，浮子懸置高度隨流體流量而定。因此，觀(guān)測(cè)浮子懸置高，即可確定流體流量。這就是現(xiàn)有浮子流量計(jì)的工作原理和特點(diǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)就在于，如前所述，其外殼管子是倒置的圓臺(tái)體。因此，必然出現(xiàn)如式(3)那樣q與L，即流量與浮子的位移量，是非線(xiàn)性的。這就既使制造時(shí)不便刻度標(biāo)定，又使觀(guān)測(cè)不便，如需作線(xiàn)性遠(yuǎn)傳則更不便。
本實(shí)用新型的目的就在于，提供了一種浮子懸置高度L(即流量刻度線(xiàn))與流體流量q成線(xiàn)性關(guān)系的浮子流量計(jì)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，將浮子流量計(jì)的外殼由正圓臺(tái)體，改為一個(gè)其側(cè)面為拋物線(xiàn)旋轉(zhuǎn)面的拋物線(xiàn)臺(tái)體。該拋物線(xiàn)符合r=K3.L]]>或 r2＝K3·L ……(4)式中K3－常數(shù)即可。
不難看出，將式(4)代入式(1)將有q L
即浮子的位移與流量成正比，流量刻度線(xiàn)呈線(xiàn)性變化。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型之一型。圖中1－外殼；2－浮子；3－蓋板；4－導(dǎo)向管；5－限位環(huán)；6－透明觀(guān)測(cè)管；7－流量刻度標(biāo)尺；8－定位器；9－桿；10－放氣塞。
浮子流量計(jì)的外殼是一個(gè)異徑、異形三角。其三個(gè)接口有法蘭與外部相連，下部為流體入口A，側(cè)部為流體出口B，頂部與流量計(jì)的蓋板相連。在與浮子懸置移動(dòng)相應(yīng)的位置(a、b范圍內(nèi))，外面是一個(gè)殼體內(nèi)徑與其所在高度具r=K3.L]]>(r－－殼體內(nèi)徑；L－所在高度；K3－常數(shù))或r＝K3·L的關(guān)系的拋物線(xiàn)臺(tái)錐體(拋物線(xiàn)旋轉(zhuǎn)體)。蓋板3上固定導(dǎo)向管4和透明觀(guān)測(cè)管6，在透明觀(guān)測(cè)管外安裝流量刻度標(biāo)尺7，在導(dǎo)向管下端部固定定位器8。浮子是一盤(pán)裝物2和一桿狀物9組成，在桿9上固定限位環(huán)5。
當(dāng)流體自下部A處流入，由于流體在盤(pán)2上下的壓差所造成流體對(duì)盤(pán)2的作用力，使它懸置，流體自殼體與盤(pán)間的間隙流過(guò)，至B處流出。殼體1與盤(pán)2的環(huán)狀間隙的面積自下而上逐步增大，由于殼體是γ2＝K3·L的拋物線(xiàn)旋轉(zhuǎn)體，因此其橫斷面積與L成正比。對(duì)于既定的浮子，環(huán)狀間隙上下壓差就既定，相應(yīng)的流體流速既定，因此，浮子懸置高度L將與流量q值的大小成正比，在透明觀(guān)測(cè)管5處觀(guān)測(cè)桿9的高度就與流體流量成正比變化。
如上所述本實(shí)用新型凸出的優(yōu)點(diǎn)就在于浮子懸置高度與流體流量大小呈線(xiàn)性變化，刻度準(zhǔn)，觀(guān)測(cè)準(zhǔn)確。如需遠(yuǎn)傳信號(hào)，也是線(xiàn)性變化，便于設(shè)置二次儀表。
圖2是本實(shí)用新型的另一實(shí)施例。其結(jié)構(gòu)與常規(guī)的玻璃管浮子流量計(jì)相似，不同點(diǎn)是將玻璃管改為拋物線(xiàn)旋轉(zhuǎn)體即可，其原理與上述實(shí)施例同，就不再贅述。
權(quán)利要求1.所述的線(xiàn)性位移浮子流量計(jì)，它有一個(gè)豎向安裝的形似異徑法蘭三通的外殼(1)，流體自下部(A)流入，從側(cè)面(B)流出，其頂部用蓋板(3)封蓋，在蓋板上沿蓋板中心線(xiàn)固定透明觀(guān)測(cè)管(6)和導(dǎo)向管(4)，它們分別向外和向內(nèi)凸出，在殼體內(nèi)導(dǎo)向管下面水平懸置一個(gè)圓盤(pán)狀的浮子(2)，在浮子上沿浮子中心線(xiàn)固定一個(gè)圓柱形的桿(9)，桿(9)自浮子(2)向上凸出，插入導(dǎo)向管(4)和透明觀(guān)測(cè)管(6)中，在桿(9)中部固定限位環(huán)(5)以限制浮子位移，并把浮子的懸置位置限制在流體入口(A)與流體出口(B)的下部管壁之間，其特征在于流體自A向B流動(dòng)時(shí)浮子懸置，且浮子的位移量與流體流量呈線(xiàn)性關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線(xiàn)性位移浮子流量計(jì)，其特征在于與浮子位移范圍相對(duì)應(yīng)的外殼，其內(nèi)壁是拋物線(xiàn)旋轉(zhuǎn)面，以確保浮子位移量與流體流量是線(xiàn)性關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的線(xiàn)性位移浮子流量計(jì)，其特征在于對(duì)于測(cè)量小流量當(dāng)外殼用玻璃等透明材料制作時(shí)，殼體不必做成三通，只需做成一個(gè)垂直安裝的，其內(nèi)壁是拋物線(xiàn)旋轉(zhuǎn)面的管子，流體自下而上流過(guò)，直接在殼體上刻度即可，浮子上的為導(dǎo)向用的桿(9)以及頂部的蓋板(3)、導(dǎo)向管(4)、透明觀(guān)測(cè)管(6)等均可省去。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于流體流量測(cè)量裝置。浮子流量計(jì)是一種常見(jiàn)的流體流量測(cè)量?jī)x表。現(xiàn)有的浮子流量計(jì)其外殼是正圓臺(tái)錐體，因此，浮子的位移與流量的關(guān)系呈非線(xiàn)性關(guān)系，不便刻度、不便觀(guān)測(cè)，如需線(xiàn)性遠(yuǎn)傳時(shí)更不方便。本實(shí)用新型其外殼的內(nèi)側(cè)壁為拋物線(xiàn)旋轉(zhuǎn)面，因此，浮子的位移量與流量變化呈線(xiàn)性關(guān)系，便于刻度、便于觀(guān)測(cè)，如果需要亦便于作線(xiàn)性遠(yuǎn)傳。
文檔編號(hào)G01F1/20GK2093382SQ90212948
公開(kāi)日1992年1月15日 申請(qǐng)日期1990年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月4日
發(fā)明者楊詩(shī)模 申請(qǐng)人:楊詩(shī)模