金屬管浮子流表采用可變面積式測(cè)量原理生產(chǎn)研究，適用于測(cè)量液體，氣體。全金屬結(jié)構(gòu)，有指示型、電遠(yuǎn)傳型、耐腐型、高壓型、夾套型、防爆型。具有 0-10mA，4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)輸出和現(xiàn)場(chǎng)指示。累積，數(shù)字通訊，現(xiàn)場(chǎng)修改測(cè)量參數(shù)，不同的供電方式功能，帶有磁性過濾器和特殊規(guī)格品種。廣泛應(yīng)用于，石油、化工、發(fā)電、制藥、食品、水處理等。復(fù)雜，惡劣環(huán)境條件，及各種介質(zhì)條件的流量測(cè)量過程中。
原理
金屬管浮子流量計(jì)浮子在測(cè)量管中，隨著流量的變化，將浮子向上移動(dòng)，在某一位置浮子所受的浮力與浮子重力達(dá)到平衡。此時(shí)浮子與孔板（或錐管）間的流通環(huán)隙面積保持一定。環(huán)隙面積與浮子的上升高度成正比，即浮子在測(cè)量管中上升的位置代表流量的大小，變化浮子的位置由內(nèi)部磁鐵傳輸?shù)酵獠康闹甘酒?，使指示器正確地指示此時(shí)的流量值。這就使得指示器殼體不和測(cè)量管直接接觸，因此，即使安裝限位開關(guān)或變送器，儀表可用于高溫，高壓工作條件下。
特點(diǎn)
金屬管浮子流量計(jì)是工業(yè)自動(dòng)化過程控制中常用的一種變面積流量測(cè)量?jī)x表。它具有體積小，檢測(cè)范圍大，使用方便等特點(diǎn)。它可用來測(cè)量液體、氣體以及蒸汽的流量，特別適宜低流速小流量的介質(zhì)流量測(cè)量。
主要特點(diǎn)：
1、堅(jiān)固的全金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型浮子流量計(jì)
2、采用獨(dú)立概念設(shè)計(jì)的測(cè)量管指示器
3、可選擇不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE材料測(cè)量系統(tǒng)
4、低壓力損失設(shè)計(jì)
5．適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測(cè)量。
6．工作可靠，維護(hù)量小，壽命長(zhǎng)。
7．對(duì)于直管段要求不高。
8．較寬的流量比10：1。
9．雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)/累積流量顯示，可帶背光。
10．單軸靈敏顯示。
11．非接觸磁耦合傳動(dòng)。
12．全金屬結(jié)構(gòu)，適于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。
13．可用于易燃、易爆危險(xiǎn)場(chǎng)合。
14．可選二線制、電池、交流供電方式。
15．帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能。
結(jié)構(gòu)
金屬浮子流量計(jì)的流量檢測(cè)元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個(gè)沿著錐管軸上下移動(dòng)的浮子組所組成。工作原理如圖1所示：
被測(cè)流體從下向上經(jīng)過錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時(shí)，浮子上下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便上升，環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速立即下降，浮子上下端差壓降低，作用于浮子的上升力亦隨著減少，直到上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度。浮子在錐管中高度和通過的流量有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
體積流量Q的基本方程式如下：
(1)當(dāng)浮子為非實(shí)芯中空結(jié)構(gòu)（放負(fù)重調(diào)整量）時(shí)，則　(2)式中 α——儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；　ε——被測(cè)流體為氣體時(shí)氣體膨脹系數(shù)，通常由于此系數(shù)校正量很小而被忽略，且通過校驗(yàn)已將它包括在流量系數(shù)內(nèi)，如為液體則 ε=1；
△F——流通環(huán)形面積，m2；
g——當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，m/s2；
Vf——浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；
ρf——浮子材料密度，kg/m3；
ρ——被測(cè)流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；
Ff——浮子工作直徑（zui大直徑）處的橫截面積，m2；
Gf——浮子質(zhì)量，kg。
流通環(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如式（3）所示：
當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、 β為常量。式中有h的二次項(xiàng)，一般不能忽略此非線性關(guān)系，只有在圓錐角很小時(shí)，才可視為近似線性。
m2　(3)式中 d——浮子zui大直徑（即工作直徑），m；
h——浮子從錐管內(nèi)徑等于浮子zui大直徑處上升高度，m；
β——錐管的圓錐角；　a、b——常數(shù)。
口徑15-40mm透明錐形管浮子流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)如圖2所示。透明錐形管4用得zui普遍是由硼硅玻璃制成，習(xí)慣簡(jiǎn)稱玻璃管浮子流量計(jì)。流量分度直接刻在錐管4外壁上，也有在錐管旁另裝分度標(biāo)尺。錐管內(nèi)腔有圓錐體平滑面和帶導(dǎo)向棱筋（或平面）兩種。浮子在錐管內(nèi)自由移動(dòng)，或在錐管棱筋導(dǎo)向下移動(dòng)，較大口平滑面內(nèi)壁儀表還有采用導(dǎo)桿導(dǎo)向。
圖3是直角型安裝方式金屬管浮子流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)，通常適用于口徑15-40mm以上儀表。錐管5和浮子4組成流量檢測(cè)元件。套管（圖3未表示）內(nèi)有導(dǎo)桿3的延伸部分，通過磁鋼耦合等方式，將浮子的位移傳給套管外的轉(zhuǎn)換部分。轉(zhuǎn)換部分有就地指示和遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出兩大類型。除直角安裝方式結(jié)構(gòu)外還有進(jìn)出口中線與錐管同心的直通型結(jié)構(gòu)，通常用于口徑小于10-15mm的儀表。
測(cè)量
1、堅(jiān)固的全金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型浮子流量計(jì)
2、采用獨(dú)立概念設(shè)計(jì)的測(cè)量管指示器
3、可選擇不銹鋼、哈氏合金、鈦材、PTFE材料測(cè)量系統(tǒng)
4、低壓力損失設(shè)計(jì)
5、短行程、小型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、儀表總高度250
6、磁性耦合結(jié)構(gòu)確保數(shù)據(jù)傳輸、信號(hào)更加穩(wěn)定
7、保溫或伴熱夾套
8、垂直、水平、各種安裝方式更適合不同使用場(chǎng)合9、適用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測(cè)量
、工作可靠，維護(hù)量小，壽命長(zhǎng)
11、對(duì)于直管段要求不高
12、較寬的流量比10：1
13、雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)/累計(jì)流量顯示，可帶背光
14、單軸靈敏指示
15、非接觸磁耦合傳動(dòng)
16、全金屬結(jié)構(gòu)，適于高溫、高壓和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)
17、可用于易燃、易爆危險(xiǎn)場(chǎng)合
18、選二線制、電池、交流供電方式
19、多參數(shù)標(biāo)定功能
20、帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)，數(shù)據(jù)備份及掉電保護(hù)功能
參數(shù)
◇測(cè)量范圍：水（20℃）1-200000 l/h
空氣（20℃，0.1013MPa）0.03－4000m3/h；參見流量表，特殊流量可訂制
◇量 程 比：標(biāo)準(zhǔn)型10:1
◇精 度：標(biāo)準(zhǔn)型1.0級(jí)；特殊型0.5級(jí)
◇壓力等級(jí)：標(biāo)準(zhǔn)型：DN15－DN50 4.0MPa DN80-DN200 1.6MPa
特殊型：DN15－DN50 25MPa DN80-DN200 16MPa
夾套的壓力等級(jí)為1.6MPa；特殊型在選型和訂貨前應(yīng)與工廠協(xié)商
◇壓力損失：7kPa-70kPa
◇介質(zhì)溫度：標(biāo)準(zhǔn)型：－80℃-+200℃：PTFE：0℃－85℃
高溫型：zui高可達(dá)400℃
◇介質(zhì)粘度：DN15：η<5mPa.s(F15.1-F15.3)
η<30mPa.s(F15.4-F15.8)
DN25：η<250mPFa.s
DN50-DN150：η<300mPa.s
◇環(huán)境溫度：液晶型－30℃－+85℃
指針型－40℃－+120℃
◇連接形式：標(biāo)準(zhǔn)型：DIN2501標(biāo)準(zhǔn)法蘭
特殊型：由用戶的任意標(biāo)準(zhǔn)法蘭或螺紋
◇電纜接口：M20*1.5
◇供電電源：標(biāo)準(zhǔn)型：24VDC二線制4－20mA（10．8VDC－36VDC）
交流型：85－265VAC 50HZ
電池型：3.6V@7.5AH鋰電池，可連續(xù)使用三年以上。
◇報(bào)警輸出：上限或下限瞬時(shí)流量報(bào)警
集電極開路輸出（zui大100mA@30VDC內(nèi)部阻抗100歐）
繼電器輸出（觸點(diǎn)容量1A@30VDC或0.25A@250VAC或0.5A@125VAC）
◇脈沖輸出：累積脈沖輸出，zui小間隔50毫秒
◇液晶顯示：瞬時(shí)流量顯示數(shù)值范圍：0－50000
累計(jì)流量顯示數(shù)值范圍：0－99999999(可帶小數(shù)點(diǎn)）
◇防護(hù)等級(jí)：IP65
◇防爆標(biāo)志：本安型iaⅡCT5；隔爆型dⅡBT6
檢測(cè)
金屬管浮子流量計(jì)檢測(cè)部分是由一個(gè)自下向上擴(kuò)張的垂直錐形管和一個(gè)沿著錐形管軸可以上下自由移動(dòng)的浮子組成。工作原理如圖1所示，被測(cè)流體從下向上經(jīng)過錐管和浮子形成的環(huán)隙時(shí)，浮子上、下端產(chǎn)生差壓形成浮子上升的力。浮子在錐管中高度和通過的流量有著對(duì)應(yīng)關(guān)系。
體積流量Q的基本方程式為：
式中α 儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；
△F 流通環(huán)形面積，m2 ；
g 當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，m/s2；
Vf 浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；
ρf 浮子材料密度，kg/m3；
Ff 浮子工作直徑（zui大直徑）處的橫截面，m2；
Gf 浮子重量，kg。
式中d 浮子zui大直徑（即工作直徑），m;
h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子zui大直徑處上升高度，m;
β 錐管的圓錐角；
a、b 為常數(shù)
從（1），（2），（3）公式可知，在一定的條件下，浮子在錐管內(nèi)的高度與體積流量有一定的比例對(duì)應(yīng)關(guān)系。讀出浮子的高度，就可以知道相對(duì)應(yīng)的體積流量，再通過轉(zhuǎn)換器，將浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的體積流量所對(duì)應(yīng)的刻度，這就是金屬管浮子流量計(jì)的檢測(cè)原理。
轉(zhuǎn)換指示器
轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是將錐管內(nèi)浮子的高度轉(zhuǎn)換成所對(duì)應(yīng)的體積流量的刻度。從輸出信號(hào)來分：有就地顯
示型和遠(yuǎn)傳信號(hào)輸出型：
就地顯示型：由就地指示器中的隨動(dòng)磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電動(dòng)指針通過刻度盤指示出此時(shí)流量
智能遠(yuǎn)傳型，由智能型指示器中的隨動(dòng)磁鋼與浮子內(nèi)磁鋼耦合，而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)傳感磁鋼及指針，通過一個(gè)磁傳感器將磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，微處理器處理，D/A輸出，LCD液晶顯示，來顯示出瞬時(shí)流量及累積流量大小。（如下圖所示）
式中α 儀表的流量系數(shù)，因浮子形狀而異；
△F 流通環(huán)形面積，m2 ；
g 當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋琺/s2；
Vf 浮子體積，如有延伸體亦應(yīng)包括，m3；
ρf 浮子材料密度，kg/m3；
ρ 被測(cè)流體密度，如為氣體是在浮子上游橫截面上的密度，kg/m3；
Ff 浮子工作直徑（zui大直徑）處的橫截面，m2；
Gf 浮子重量，kg。
流通環(huán)形面積與浮子高度之間的關(guān)系如式（3）所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已定，則d、β為常量。
式中d 浮子zui大直徑（即工作直徑），m;
h 浮子從錐管內(nèi)徑等于從浮子zui大直徑處上升高度，m;
β 錐管的圓錐角；
結(jié)構(gòu)
1、高溫型結(jié)構(gòu)(G型)
高溫結(jié)構(gòu)型（G型）是用于介質(zhì)溫度過高或過低而需要對(duì)測(cè)量管采取保溫隔熱措施的介質(zhì)的流量測(cè)量。高溫型結(jié)構(gòu)是加大了測(cè)量管與指示器之間的距離來增加散熱、增加隔熱材料厚度，保證指示器工作在允許的環(huán)境溫度范圍內(nèi)。選型為"G"型。
G型金屬管浮子流量計(jì)可以測(cè)量溫度達(dá)-80℃-+300℃的介質(zhì)的流量。
2、帶阻尼器裝置的結(jié)構(gòu)（Z型）
阻尼器結(jié)構(gòu)型用于流量計(jì)入口流量(壓力)不穩(wěn)定時(shí)的介質(zhì)流量測(cè)量，特別是對(duì)于氣體的測(cè)量。它的結(jié)構(gòu)如圖所示.
3、夾套型結(jié)構(gòu)(T型)
夾套型結(jié)構(gòu)用于對(duì)需要伴熱或冷卻（如高粘度和易結(jié)晶）的介質(zhì)的流量測(cè)量。在夾套中通過加熱或冷卻介質(zhì)，使低沸點(diǎn)、低凝固點(diǎn)流體不汽化和不結(jié)晶。
伴熱介質(zhì)的導(dǎo)入和導(dǎo)出連接,標(biāo)準(zhǔn)型要用HG20594-97 DN15 PN1.6法蘭,其它的法蘭規(guī)格連接可與生產(chǎn)廠標(biāo)明,夾套的壓力等級(jí)為1.6MPa.
夾套型流量計(jì)結(jié)構(gòu)見FA標(biāo)準(zhǔn)型流量計(jì)法蘭、外形尺寸圖。
4、高壓型結(jié)構(gòu)(Y型)
高壓型結(jié)構(gòu)用于被測(cè)介質(zhì)壓力大于標(biāo)準(zhǔn)的壓力等級(jí)的流量測(cè)量。高壓型結(jié)構(gòu)如下圖所示。目前FFM64系列的zui高壓力可以達(dá)到32MPa。另外高壓型流量計(jì)可提供內(nèi)置磁過濾器型，安裝高度均為350mm。FA、FB和FC型zui大壓力為10MPa。
安裝
為了能讓金屬管浮子流量計(jì)正常工作且能達(dá)到一定的測(cè)量精度，在安裝流量計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
1、金屬管浮子流量計(jì)必須垂直安裝在無振動(dòng)的管道上。流體自下而上流過流量計(jì),且垂直度優(yōu)于2°,水平安裝時(shí)水平夾角優(yōu)于2°；
2、為了方便檢修和更換流量計(jì)、清洗測(cè)量管道，安裝在工藝管線上的金屬管浮子流量計(jì)應(yīng)加裝旁路管道和旁路閥；
3、金屬管浮子流量計(jì)入口處應(yīng)有5倍管徑以上長(zhǎng)度的直管段，出口應(yīng)有250mm直管段；
4、如果介質(zhì)中含有鐵磁性物質(zhì)，應(yīng)安裝磁過濾器；如果介質(zhì)中含有固體雜質(zhì)，應(yīng)考慮在閥門和直管段之間加裝過濾器；
5、當(dāng)用于氣體測(cè)量時(shí)，應(yīng)保證管道壓力不小于5倍流量計(jì)的壓力損失，以使浮子穩(wěn)定工作；
6、為了避免由于管道引起的流量計(jì)變形，工藝管線的法蘭必須與流量計(jì)的法蘭同軸并且相互平行，管道支撐以避免管道振動(dòng)和減小流量計(jì)的軸向負(fù)荷，測(cè)量系統(tǒng)中控制閥應(yīng)安裝在流量計(jì)的下游：
7、測(cè)量氣體時(shí)，如果氣體在流量計(jì)的出口直接排放大氣，則應(yīng)在儀表的出口安裝閥門，否則將會(huì)在浮子處產(chǎn)生氣壓降而引起數(shù)據(jù)失真。
8、安裝PTFE襯里的儀表時(shí)，法蘭螺母不要隨意不對(duì)稱擰得過緊，以免引起PTEF襯里變形；
9、帶有液晶顯示的儀表，要盡量避免陽光直射顯示器，以免降低液晶使用壽命；帶有鋰電池供電的儀表，要盡量避免陽光直射、高溫環(huán)境（≥65℃）以免降低鋰電池的容量和壽命。
10、用于小口徑和低流速介質(zhì)流量測(cè)量；工作可靠，維護(hù)量小，壽命長(zhǎng)；對(duì)于直管段 要求不高；較寬的流量比10：1；雙行大液晶顯示，可選現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)/累計(jì)流量顯示，可帶背光單軸靈敏指示；非接觸磁耦合傳動(dòng)。