Đồng hồ đo lưu lượng rotor ống kim loại, là một công cụ lưu lượng thay đổi diện tích cổ điển, lõi ổn định và đáng tin cậy của nó bắt nguồn từ một hệ thống cân bằng cơ học tinh tế. Nó không trực tiếp đo dòng chảy, nhưng gián tiếp phản ánh kích thước dòng chảy bằng cách đo sự dịch chuyển của phao, và toàn bộ quá trình là sự kết hợp của cơ học chất lỏng với cơ học cơ học.
Mô hình cơ học cốt lõi: Phương trình cân bằng lực
Cốt lõi của công việc của nó là sự cân bằng lực của phao trong một ống đo hình nón. Các phao chủ yếu chịu tác động của ba lực:
Trọng lực của chính phao (G): thẳng đứng xuống, là một lực không đổi.
Lực nổi của chất lỏng đối với phao (F-float): hướng lên theo chiều dọc, bằng trọng lượng của chất lỏng mà phao xả ra.
Lực cản chênh lệch áp suất của chất lỏng đối với phao (F-resistance): theo chiều dọc lên, đây là biến quan trọng. Khi chất lỏng chảy qua khe vòng giữa phao và thành ống, do điều tiết, chênh lệch áp suất ΔP (áp suất đầu dưới cao hơn đầu trên) được tạo ra ở đầu trên và đầu dưới của phao, dẫn đến lực đẩy lên.
Khi dòng chảy ổn định, phao sẽ ở một vị trí nhất định, khi cả ba đạt đến trạng thái cân bằng lực: G=F float+F trở ngại.
Mối quan hệ giữa transfer và traffic
Khi dòng chảy tăng lên, tốc độ dòng chảy của chất lỏng tăng lên và lực cản chênh lệch áp suất F tác động lên phao tăng lên, phá vỡ sự cân bằng ban đầu ngay lập tức. Bởi vì F>G - F nổi, hợp lực hướng lên, phao nổi theo sau.
Khi phao tăng lên, diện tích vòng giữa nó và thành ống hình nón dần dần tăng lên, khiến tốc độ dòng chảy của chất lỏng tại đây bắt đầu giảm, do đó dẫn đến lực cản chênh lệch áp suất F cũng giảm tương ứng. Cho đến khi F giảm xuống để đáp ứng trở ngại G=F+F một lần nữa, phao sẽ đạt được trạng thái cân bằng mới ở vị trí mới và cao hơn.
Ngược lại, khi lưu lượng giảm, quá trình ngược lại, phao giảm.
Vì vậy, mỗi vị trí cao của phao, đều tương ứng với một diện tích lưu thông hình tròn cụ thể, từ đó tương ứng với một giá trị lưu lượng cụ thể. Lưu lượng tức thời có thể được hiển thị trực quan trên mặt số bằng cách truyền sự dịch chuyển của phao đến chỉ báo bằng cách ghép nối từ tính.
kết luận
Bản chất của đồng hồ đo lưu lượng rotor ống kim loại là một hệ thống phản hồi cơ học dựa trên cân bằng lực. Nó sử dụng cấu trúc ống hình nón để chuyển đổi sự thay đổi dòng chảy thành dịch chuyển phao, thông qua dịch chuyển để thay đổi diện tích lưu thông, cuối cùng làm cho lực cản chênh lệch áp suất và dòng chảy đạt được sự cân bằng mới, do đó đạt được phép đo chính xác dòng chảy.