專利名稱：線性位移浮子流量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種流體流量測量裝置。
浮子流量計是面積流量計之一種，由于它結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，因此，被廣泛地應(yīng)用于各個技術(shù)部門。
其工作原理是，在一個垂直安裝的下小上大的圓臺體管內(nèi)，放置一個具有一定形狀和重量的浮子。當(dāng)流體自下而上流動時，流體在浮子上、下的壓差對浮子的作用力將浮子托起，流體從浮子與管子之間的環(huán)狀間隙中流過。當(dāng)流體對浮子的作用力(此力自下而上)與浮子的視在重量(浮子在真空中的重量與流體介質(zhì)對浮子的浮力之差值)平衡時，浮子在流體中懸置。此時，從環(huán)狀間隙流過的流體流量，可按下式計算q=c(F-Fo)2vf(ρf-ρo)gFo·ρo]]>……(1)式中q－流體體積流量C－流出系數(shù)F－浮子懸置處管子內(nèi)橫斷面積F0－浮子最大處的橫斷面積Vf－浮子體積P0－流體密度pf－浮子密度g－重力加速度因外殼是圓臺體，于是有
F＝π·r2和 F＝K·L2……(2)式中r－浮子懸置處管子內(nèi)壁的半徑L－浮子懸置高度(距錐頂)K－常數(shù)將式(2)代入(1)，簡化得q＝K0·L2－K1……(3)式中K0.K1－對于既定的管子和浮子下為常數(shù)由(3)式知，浮子懸置高度隨流體流量而定。因此，觀測浮子懸置高，即可確定流體流量。這就是現(xiàn)有浮子流量計的工作原理和特點。
現(xiàn)有技術(shù)的缺點就在于，如前所述，其外殼管子是倒置的圓臺體。因此，必然出現(xiàn)如式(3)那樣q與L，即流量與浮子的位移量，是非線性的。這就既使制造時不便刻度標(biāo)定，又使觀測不便，如需作線性遠(yuǎn)傳則更不便。
本實用新型的目的就在于，提供了一種浮子懸置高度L(即流量刻度線)與流體流量q成線性關(guān)系的浮子流量計。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，將浮子流量計的外殼由正圓臺體，改為一個其側(cè)面為拋物線旋轉(zhuǎn)面的拋物線臺體。該拋物線符合r=K3.L]]>或 r2＝K3·L ……(4)式中K3－常數(shù)即可。
不難看出，將式(4)代入式(1)將有q L
即浮子的位移與流量成正比，流量刻度線呈線性變化。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1是本實用新型之一型。圖中1－外殼；2－浮子；3－蓋板；4－導(dǎo)向管；5－限位環(huán)；6－透明觀測管；7－流量刻度標(biāo)尺；8－定位器；9－桿；10－放氣塞。
浮子流量計的外殼是一個異徑、異形三角。其三個接口有法蘭與外部相連，下部為流體入口A，側(cè)部為流體出口B，頂部與流量計的蓋板相連。在與浮子懸置移動相應(yīng)的位置(a、b范圍內(nèi))，外面是一個殼體內(nèi)徑與其所在高度具r=K3.L]]>(r－－殼體內(nèi)徑；L－所在高度；K3－常數(shù))或r＝K3·L的關(guān)系的拋物線臺錐體(拋物線旋轉(zhuǎn)體)。蓋板3上固定導(dǎo)向管4和透明觀測管6，在透明觀測管外安裝流量刻度標(biāo)尺7，在導(dǎo)向管下端部固定定位器8。浮子是一盤裝物2和一桿狀物9組成，在桿9上固定限位環(huán)5。
當(dāng)流體自下部A處流入，由于流體在盤2上下的壓差所造成流體對盤2的作用力，使它懸置，流體自殼體與盤間的間隙流過，至B處流出。殼體1與盤2的環(huán)狀間隙的面積自下而上逐步增大，由于殼體是γ2＝K3·L的拋物線旋轉(zhuǎn)體，因此其橫斷面積與L成正比。對于既定的浮子，環(huán)狀間隙上下壓差就既定，相應(yīng)的流體流速既定，因此，浮子懸置高度L將與流量q值的大小成正比，在透明觀測管5處觀測桿9的高度就與流體流量成正比變化。
如上所述本實用新型凸出的優(yōu)點就在于浮子懸置高度與流體流量大小呈線性變化，刻度準(zhǔn)，觀測準(zhǔn)確。如需遠(yuǎn)傳信號，也是線性變化，便于設(shè)置二次儀表。
圖2是本實用新型的另一實施例。其結(jié)構(gòu)與常規(guī)的玻璃管浮子流量計相似，不同點是將玻璃管改為拋物線旋轉(zhuǎn)體即可，其原理與上述實施例同，就不再贅述。
權(quán)利要求1.所述的線性位移浮子流量計，它有一個豎向安裝的形似異徑法蘭三通的外殼(1)，流體自下部(A)流入，從側(cè)面(B)流出，其頂部用蓋板(3)封蓋，在蓋板上沿蓋板中心線固定透明觀測管(6)和導(dǎo)向管(4)，它們分別向外和向內(nèi)凸出，在殼體內(nèi)導(dǎo)向管下面水平懸置一個圓盤狀的浮子(2)，在浮子上沿浮子中心線固定一個圓柱形的桿(9)，桿(9)自浮子(2)向上凸出，插入導(dǎo)向管(4)和透明觀測管(6)中，在桿(9)中部固定限位環(huán)(5)以限制浮子位移，并把浮子的懸置位置限制在流體入口(A)與流體出口(B)的下部管壁之間，其特征在于流體自A向B流動時浮子懸置，且浮子的位移量與流體流量呈線性關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性位移浮子流量計，其特征在于與浮子位移范圍相對應(yīng)的外殼，其內(nèi)壁是拋物線旋轉(zhuǎn)面，以確保浮子位移量與流體流量是線性關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的線性位移浮子流量計，其特征在于對于測量小流量當(dāng)外殼用玻璃等透明材料制作時，殼體不必做成三通，只需做成一個垂直安裝的，其內(nèi)壁是拋物線旋轉(zhuǎn)面的管子，流體自下而上流過，直接在殼體上刻度即可，浮子上的為導(dǎo)向用的桿(9)以及頂部的蓋板(3)、導(dǎo)向管(4)、透明觀測管(6)等均可省去。
專利摘要本實用新型屬于流體流量測量裝置。浮子流量計是一種常見的流體流量測量儀表。現(xiàn)有的浮子流量計其外殼是正圓臺錐體，因此，浮子的位移與流量的關(guān)系呈非線性關(guān)系，不便刻度、不便觀測，如需線性遠(yuǎn)傳時更不方便。本實用新型其外殼的內(nèi)側(cè)壁為拋物線旋轉(zhuǎn)面，因此，浮子的位移量與流量變化呈線性關(guān)系，便于刻度、便于觀測，如果需要亦便于作線性遠(yuǎn)傳。
文檔編號G01F1/20GK2093382SQ90212948
公開日1992年1月15日 申請日期1990年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月4日
發(fā)明者楊詩模 申請人:楊詩模