专利名称：线性位移浮子流量计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种流体流量测量装置。
浮子流量计是面积流量计之一种，由于它结构简单、使用方便，因此，被广泛地应用于各个技术部门。
其工作原理是，在一个垂直安装的下小上大的圆台体管内，放置一个具有一定形状和重量的浮子。当流体自下而上流动时，流体在浮子上、下的压差对浮子的作用力将浮子托起，流体从浮子与管子之间的环状间隙中流过。当流体对浮子的作用力(此力自下而上)与浮子的视在重量(浮子在真空中的重量与流体介质对浮子的浮力之差值)平衡时，浮子在流体中悬置。此时，从环状间隙流过的流体流量，可按下式计算q=c(F-Fo)2vf(ρf-ρo)gFo·ρo]]>……(1)式中q－流体体积流量C－流出系数F－浮子悬置处管子内横断面积F0－浮子最大处的横断面积Vf－浮子体积P0－流体密度pf－浮子密度g－重力加速度因外壳是圆台体，于是有
F＝π·r2和 F＝K·L2……(2)式中r－浮子悬置处管子内壁的半径L－浮子悬置高度(距锥顶)K－常数将式(2)代入(1)，简化得q＝K0·L2－K1……(3)式中K0.K1－对于既定的管子和浮子下为常数由(3)式知，浮子悬置高度随流体流量而定。因此，观测浮子悬置高，即可确定流体流量。这就是现有浮子流量计的工作原理和特点。
现有技术的缺点就在于，如前所述，其外壳管子是倒置的圆台体。因此，必然出现如式(3)那样q与L，即流量与浮子的位移量，是非线性的。这就既使制造时不便刻度标定，又使观测不便，如需作线性远传则更不便。
本实用新型的目的就在于，提供了一种浮子悬置高度L(即流量刻度线)与流体流量q成线性关系的浮子流量计。
本实用新型的目的是这样实现的，将浮子流量计的外壳由正圆台体，改为一个其侧面为抛物线旋转面的抛物线台体。该抛物线符合r=K3.L]]>或 r2＝K3·L ……(4)式中K3－常数即可。
不难看出，将式(4)代入式(1)将有q L
即浮子的位移与流量成正比，流量刻度线呈线性变化。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型之一型。图中1－外壳；2－浮子；3－盖板；4－导向管；5－限位环；6－透明观测管；7－流量刻度标尺；8－定位器；9－杆；10－放气塞。
浮子流量计的外壳是一个异径、异形三角。其三个接口有法兰与外部相连，下部为流体入口A，侧部为流体出口B，顶部与流量计的盖板相连。在与浮子悬置移动相应的位置(a、b范围内)，外面是一个壳体内径与其所在高度具r=K3.L]]>(r－－壳体内径；L－所在高度；K3－常数)或r＝K3·L的关系的抛物线台锥体(抛物线旋转体)。盖板3上固定导向管4和透明观测管6，在透明观测管外安装流量刻度标尺7，在导向管下端部固定定位器8。浮子是一盘装物2和一杆状物9组成，在杆9上固定限位环5。
当流体自下部A处流入，由于流体在盘2上下的压差所造成流体对盘2的作用力，使它悬置，流体自壳体与盘间的间隙流过，至B处流出。壳体1与盘2的环状间隙的面积自下而上逐步增大，由于壳体是γ2＝K3·L的抛物线旋转体，因此其横断面积与L成正比。对于既定的浮子，环状间隙上下压差就既定，相应的流体流速既定，因此，浮子悬置高度L将与流量q值的大小成正比，在透明观测管5处观测杆9的高度就与流体流量成正比变化。
如上所述本实用新型凸出的优点就在于浮子悬置高度与流体流量大小呈线性变化，刻度准，观测准确。如需远传信号，也是线性变化，便于设置二次仪表。
图2是本实用新型的另一实施例。其结构与常规的玻璃管浮子流量计相似，不同点是将玻璃管改为抛物线旋转体即可，其原理与上述实施例同，就不再赘述。
权利要求1.所述的线性位移浮子流量计，它有一个竖向安装的形似异径法兰三通的外壳(1)，流体自下部(A)流入，从侧面(B)流出，其顶部用盖板(3)封盖，在盖板上沿盖板中心线固定透明观测管(6)和导向管(4)，它们分别向外和向内凸出，在壳体内导向管下面水平悬置一个圆盘状的浮子(2)，在浮子上沿浮子中心线固定一个圆柱形的杆(9)，杆(9)自浮子(2)向上凸出，插入导向管(4)和透明观测管(6)中，在杆(9)中部固定限位环(5)以限制浮子位移，并把浮子的悬置位置限制在流体入口(A)与流体出口(B)的下部管壁之间，其特征在于流体自A向B流动时浮子悬置，且浮子的位移量与流体流量呈线性关系。
2.根据权利要求1所述的线性位移浮子流量计，其特征在于与浮子位移范围相对应的外壳，其内壁是抛物线旋转面，以确保浮子位移量与流体流量是线性关系。
3.根据权利要求1和2所述的线性位移浮子流量计，其特征在于对于测量小流量当外壳用玻璃等透明材料制作时，壳体不必做成三通，只需做成一个垂直安装的，其内壁是抛物线旋转面的管子，流体自下而上流过，直接在壳体上刻度即可，浮子上的为导向用的杆(9)以及顶部的盖板(3)、导向管(4)、透明观测管(6)等均可省去。
专利摘要本实用新型属于流体流量测量装置。浮子流量计是一种常见的流体流量测量仪表。现有的浮子流量计其外壳是正圆台锥体，因此，浮子的位移与流量的关系呈非线性关系，不便刻度、不便观测，如需线性远传时更不方便。本实用新型其外壳的内侧壁为抛物线旋转面，因此，浮子的位移量与流量变化呈线性关系，便于刻度、便于观测，如果需要亦便于作线性远传。
文档编号G01F1/20GK2093382SQ90212948
公开日1992年1月15日 申请日期1990年6月4日 优先权日1990年6月4日
发明者杨诗模 申请人:杨诗模