金属管转子流量计是一种结构简单、工作可靠的流量测量仪表,它可用来连续测量管道中液体、气体和蒸汽的流量。
一、工作原理
金属管转子流量计有电远传型、气远传型和指示型等多种型式。
当被测介质自下向上流过锥管时,浮子向上升起,浮子的位移通过磁钢的藕合传出,使平衡杆产生角位移,通过四连杆机构的传递,非常后由指针来实现流量指示。
二、出厂校验
每台仪表出厂前,都要经过水(或空气)的流量校验,校验顺序如下:
(l)通过水流量校验设备,测定浮子位移和流量的关系。流量数据由实际测量得到,浮子位移数据在表上的长条形标尺上读出。
(2)调整四连杆机构,使指针有线性的流量指示。
(3)复校,按仪表指示来检查该指示值下的实际流量值。
三、目前存在问题
(l)在仪表的出厂校验中,经常出现
“浮子位移和流量的关系不稳定”的情况。
(2)已人库的仪表,有时发现“流量一位移”关系发生改变,仪表**度出现超差。
(3)用户无法验证新收到的仪表以及正常工作运行中的仪表的指示正确性。
(4)仪表清洗或维修后,无法检查和保证仪表的**度是否仍满足要求。.
(5)浮子上的磁钢有退磁现象。磁钢的磁性减弱后,仪表是否还能继续使用?其结果又如何处理?
以上各种问题都是金属管转子流量计生产厂及用户所关心和急待解决的。发生这些问题的根源是金属管转子流量计流量一位移的关系发生了变化,而且还缺少一种在现场检查它们变化量大小的办法,更没有在它们变化后作出现场调正恢复**度的手段。本试验研究的目的,就是为了解决这些问题。
四、问题分析
在仪表的出厂校验中,非常关键的是寻找流量-位移正确的对应关系。此“关系”肉于目前生产制造没有标准化,每台表要不一样的。制造厂自己在流量校验以前也不知道这台表的流量和浮子位
移关系的具体数值,所以才规定每台仪表在出厂前必须经过流量校验。仪表的流量指示和输出信号都是在找出的“流量一位移”的基础上进行调整的(现在的问题是原来找好的“关系”后来变化了,因此引起了整个仪表**度的变化)。问题的核心是调整好的“流量一位移”
关系怎么会变化?怎样知道“关系”变化了?变了多少?变了以后怎么来纠正等等。
下面分析一下“流量-位移关系”变化的原因。图2为“流量一浮子位移”传递关系图。浮子2在锥管l内的上下位置是由流量的大小与转换器的大小决定的,与转换器上的零件无关,所以,可以用浮子的上下位置来代表流量的大小。但是,由于壳体是金属制作的,浮子的位置见不到。通常该位置是通过两对磁钢的藕合来传递的,平衡杆上的磁钢与浮子上的磁钢互相吸引,再通过平衡杆上的指针来反映浮子的位置。问题是平衡杆上的位移指针是否能真实地反映浮子位移量。试验发现,当平衡杆两端的平衡状态改变时,尽管浮子位置不变,位移指针的指示也会变化。另外,位移指针本身还能弯曲和移动,这样就造成了“流量一位移指示”关系发生了变化。
下面通过受力分析,来寻找“关系”变化的规律。
每台仪表的平衡杆都是调过平衡的,但是不可能--平衡,一般总是有点不平衡的。
如图3所示,设平衡杆的磁钢端较重,其不平衡力为Fl,而磁钢间的吸引力为F2,这两个力都要使平衡杆产生转动,但方向相反。
平衡时,这两个力(标量)应该有如下关系:
由于用户在维修和调整仪表时,很难避免出现破坏平衡,加上磁钢本身的退磁现象,所以很容易引起偏离量b的变化,从而产生了浮子位置与指示值不一致的现象。
五、试验过程
(l)按常规的出厂校验方法装配,调整好一台完整的仪表,在水流量装置上校验。
(2)记下校验中得到的流量一位移关系及“零位线”的数据,并在辅助度盘上的相应位置处画上“流量线”和“零位线”(“流量线”是20%、60%、非常大流量所对应的浮子位移画黑线;“零位线”是流量为零时浮子所停留的位置画红线)。
(3)模仿用户对仪表的维修、调整、清洗等情况,试验它们对仪表的影响及清除办法。
(4)放置一段时间后,检验“流量线”和“零位线”的稳定性和正确性。
六、试验数据整理
(l)--次校验、调整后得到的数据见
七、试验结论和说明
(l)本文中所说的“零位线”是指流量为零,浮子落在非常低处时的浮子位移指示值。而此时的流量指示值一般应在“0’’以下。制造厂为了使仪表在流量为零时流量指示为“0’’,一般是通过转换器内的限位机构来保证“0’’流量指示的。为了读取“零位线”的真实数据,应将限位机构松开,以便让平衡杆能够“自由”降落到非常低处。读得“零位线”的数值后,再通过限位使流量扩示值指“O,’o归)当平衡破坏后,如不调整“零位线”指示,仪表的流t确度是不能保证的。从表2和衷3可粉出,误差变化非常大为4%以上。(3)当平衡破坏后,如果不宜断调组平衡,只是恢复“零位线”指示,从表4和表1的试验数来看,其误差变化非常大为1%。
