O medidor de fluxo do rotor do tubo metálico é um instrumento típico baseado no equilíbrio dinâmico do rotor e na linha geométrica do tubo conico para a medição do fluxo. Seu princípio básico pode ser resumido como: quando o fluido flui de baixo para cima através do tubo conico instalado verticalmente, o rotor interno (flutuante) produz uma força de impacto para cima, o rotor atinge o equilíbrio dinâmico sob a ação conjunta da gravidade, da flotação e do impacto do fluido, e sua altura de suspensão corresponde linearmente ao fluxo. Este processo transforma o sinal de fluxo em um sinal mecânico ou elétrico legível por meio da sinergia entre o deslocamento do rotor e a linha de tubo conico.

Mecanismo de equilíbrio dinâmico do rotor

O estado de movimento do rotor é determinado conjuntamente por três forças:

A força de impacto do fluido: aumenta com o aumento da velocidade de fluxo, é a principal força motriz para impulsionar o aumento do rotor;

Flotabilidade: associada à densidade do fluido, auxiliar para ajustar a posição de equilíbrio quando a densidade do meio muda;

Gravidade: o próprio peso do rotor fornece estabilidade para baixo.

Quando o fluxo aumenta, o aumento da velocidade de fluxo leva ao aumento da força de impacto, o rotor aumenta ao longo do eixo do tubo conico, a área de circulação circular se expande e a velocidade de fluxo diminui gradualmente até o reequilíbrio das três forças; Quando o fluxo diminui, o movimento é inverso. Este processo de regulação dinâmica transmite o deslocamento do rotor para o indicador externo através da tecnologia de acoplamento magnético, permitindo uma conversão de sinal sem contato, evitando desgaste mecânico e aumentando a confiabilidade.

Lógica de design de linhas conicas

As linhas de um tubo conico (geralmente curvas exponenciais ou cones lineares) são a chave para a linearização do fluxo:

O instrumento de pequeno calibre usa cones lineares, estrutura simples e proporção de medida moderada;

Os medidores de grande diâmetro geralmente escolhem cones exponenciais, otimizando a distribuição de ângulo de cone, tornando o deslocamento do rotor e o fluxo estritamente lineares, simplificando o processo de calibração.

O diâmetro inferior do tubo de cone é menor, o que pode aumentar a velocidade de fluxo quando o fluxo é pequeno e melhorar a sensibilidade da resposta do rotor; A expansão do diâmetro superior reduz a perda de pressão em grandes fluxos. Além disso, a parede interna do tubo conico é projetada por meio de uma barra guiada ou um prisma guiado para garantir um movimento estável do rotor, evitando atrasos de inclinação e reduzindo o impacto do atrito do fluido na precisão da medição. Para meios corrosivos, o tubo conico e o rotor são feitos de liga Hash ou revestimento de PTFE; A adição de camadas de isolamento em condições de alta temperatura reflete a adaptabilidade do design de linhas para condições de trabalho complexas.