金屬浮子流量計的流量檢測元件是由一根自下向上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個沿著錐管軸上下移動的浮子組所組成。工作原理如圖1所示,被測流體從下向上經(jīng)過錐管1和浮子2形成的環(huán)隙3時,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,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,浮子便穩(wěn)定在某一高度。金屬浮子流量計浮子在錐管中高度和通過的流量有對應(yīng)關(guān)系。
體積流量Q的基本方程式為
(1)當(dāng)浮子為非實芯中空結(jié)構(gòu)(放負(fù)重調(diào)整量)時,則
(2)式中 α——儀表的流量系數(shù),因浮子形狀而異;
ε——被測流體為氣體時氣體膨脹系數(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(Z大直徑)處的橫截面積,m2;
Gf——浮子質(zhì)量,kg。