Роторный расходомер с металлической трубкой, как классический расходомер с переменной площадью, имеет стабильное и надежное ядро из тонкой системы механического равновесия. Это не прямое измерение потока, а косвенное отражение размера потока путем измерения смещения поплавка, и весь процесс представляет собой сочетание гидромеханики и механики.

Модель основной механики: уравнения баланса сил

В основе его работы лежит баланс сил поплавка в конической измерительной трубке. Поплавок действует в основном тремя силами:

Гравитация самого поплавка (G): вертикально вниз, является постоянной силой.

Плавучесть жидкости на поплавке (F - поплавок): вертикально вверх, равна весу поплавка, выделяющего жидкость.

Сопротивление жидкости перепаду давления на поплавок (F - сопротивление): вертикально вверх, что является ключевой переменной. Когда жидкость течет через кольцевую щель между поплавком и стенкой трубы, из - за дроссельного эффекта в верхней и нижней частях поплава возникает разность давления в дельте P (давление в нижней части выше, чем в верхней части), что приводит к восходящей силе.

Когда поток стабилен, поплавок остается в определенном положении, когда три достигают баланса сил: G = F поплавок + F сопротивление.

Соотношение смещения и потока

Когда расход увеличивается, скорость потока жидкости ускоряется, и сопротивление перепада давлений F, действующее на поплавок, увеличивается, мгновенно нарушая первоначальный баланс. Поскольку F > G - F плавает, совместная сила вверх, поплавок поднимается.

По мере того, как поплавок поднимается, площадь кольца между ним и стенкой конической трубы постепенно увеличивается, так что скорость потока жидкости там начинает снижаться, что приводит к соответствующему уменьшению сопротивления перепада давлений F. До тех пор, пока F не уменьшится, чтобы снова удовлетворить сопротивление G = F поплавка + F, поплавок достигает нового равновесия в новом, более высоком положении.

И наоборот, когда поток уменьшается на час, процесс наоборот, поплавок падает.

Таким образом, каждое высотное положение поплавка соответствует определенной площади циркуляции кольца, которая, в свою очередь, соответствует определенному значению потока. Перемещение поплавка передается индикатору с помощью магнитной связи, которая визуально показывает мгновенный поток на шкале.

заключение

Суть роторного расходомера металлической трубы - это механическая система обратной связи, основанная на балансе сил. Он использует коническую трубную структуру для преобразования изменений потока в поплавковые перемещения, изменяя площадь обращения посредством смещения и в конечном итоге достигая нового баланса между сопротивлением перепада давления и потоком, тем самым достигая точного измерения потока.