理論上,若屬管浮子流量計中錐形浮子的錐面加工成拋物線形狀就可以實(shí)現(xiàn)流量絕對均勻輸出,但是在實(shí)際加工生產(chǎn)中,拋物線不易加工;同時,流量計量程按照用戶的需求,不同的量程值對應(yīng)不同的拋物線形狀,無法實(shí)際批量生產(chǎn),影響生產(chǎn)效率。因此,對錐形浮子改進(jìn)要均衡加工性和生產(chǎn)效率,最終確認(rèn)改進(jìn)的方向是使流量輸出分布盡量趨于均勻,提高測量精度和刻度盤分布視覺效果。
由于圓弧面易于加工,只需要普通的數(shù)控機(jī)床即可,因此,將錐形浮子錐面形狀由拋物線近似設(shè)計為圓弧面。因流量理論計算公式存在一定的誤差,得出的結(jié)論只能作為參考,需要再結(jié)合改進(jìn)前的試驗標(biāo)定數(shù)據(jù)確定圓弧錐形浮子的尺寸。
以口徑DN25,流量2500L/h的孔板式浮子流量計為例,進(jìn)行具體的改進(jìn)過程分析。改進(jìn)前的錐形浮子是直錐面,試驗標(biāo)定數(shù)據(jù)取0、10%、20%、30%、40%……11個流量點(diǎn)數(shù)據(jù),結(jié)果如表1所示,刻度差值是指相鄰流量點(diǎn)的刻度差。
將標(biāo)定結(jié)果數(shù)據(jù)制作成刻度盤,如圖2b所示,刻度中長線對應(yīng)的是11個流量點(diǎn),與圖2a所示的標(biāo)準(zhǔn)刻度盤進(jìn)行對比可知,前40%流量跨度比較大,分布比較疏散,后40%流量跨度小,分布比較集中,視覺效果差。同時測量精度也差,例如90%到100%只有兩個刻度格,因流量變化點(diǎn)相距太近,可能93%到97%范圍間的流量都指示在95%的位置。其他口徑和流量段的分布情況均類似。
由表1數(shù)據(jù)可知,流量點(diǎn)50%處,對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)刻度盤的位置為62%,說明錐形浮子上升到總行程的62%,即62%總行程處的浮子外徑與孔板內(nèi)徑形成的環(huán)形流通面積才能測出50%的流量。理想狀態(tài)下應(yīng)該是錐形浮子上升到總行程的50%,即50%總行程處的浮子外徑與孔板內(nèi)徑形成的環(huán)形流通面積就可以測出50%的流量,因此需將62%處的浮子外徑移動到50%處,如圖3所示,
即將c點(diǎn)移動到d點(diǎn),由a、b、d三點(diǎn)確認(rèn)圓弧。由表1數(shù)據(jù)可知,流量點(diǎn)10%~80%位置點(diǎn)均同50%處一樣偏高,通過新確認(rèn)的圓弧,可將10%~80%位置點(diǎn)均向下進(jìn)行調(diào)整,即對應(yīng)圖3所有的半徑點(diǎn)均上移。圖2中前40%的流量跨度大,說明傾斜角α較小,新確認(rèn)的圓弧增加了傾斜角α的角度值;后40%的流量跨度小,說明傾斜角β較大,新確認(rèn)的圓弧降低了傾斜角β的角度值。
通過上述方法,可將金屬管浮子流量計中直面錐形浮子改進(jìn)為圓弧面錐形浮子。 |
