隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為金屬管浮子流量計(jì)的發(fā)展提供有力的支援，使得金屬管浮子流量計(jì)在電遠(yuǎn)傳、現(xiàn)場(chǎng)指示、測(cè)量精度、量程范圍等方面都取得很大進(jìn)步。浮子位置的測(cè)量方法也由單純的機(jī)械式發(fā)展到機(jī)械式、電子式等多種測(cè)量方法。機(jī)械式在原來(lái)的基礎(chǔ)上加入了轉(zhuǎn)角變送器，輸出的是差壓信號(hào)，提高了測(cè)量精度。電子式的金屬管浮子流量計(jì)則是通過(guò)微處理器進(jìn)行信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換和輸出顯示。隨著加工工藝的發(fā)展與新型材料的研發(fā)，金屬管浮子流量計(jì)的非常大可耐壓到達(dá) 100MPa，非常高耐溫 300℃，金屬管浮子流量計(jì)的具有了更廣闊的前景，更龐大的市場(chǎng)。
      目前，生產(chǎn)金屬管浮子流量計(jì)的國(guó)外廠家主要有美國(guó)的 King 儀表公司、英國(guó)的 Platon 儀表公司、德國(guó)的 Krohne 公司、日本的東京計(jì)裝公司以及俄羅斯的廠家等。Krohne 公司生產(chǎn)的浮子流量計(jì)是在單純機(jī)械式的基礎(chǔ)上是裝有轉(zhuǎn)角變送器，輸出差壓信號(hào)，是新型金屬管浮子流量計(jì)。英國(guó) Platon 儀表公司的 C2076金屬管浮子流量計(jì)采用了固態(tài)傳感器，是可實(shí)現(xiàn)信號(hào)的電遠(yuǎn)傳和流量累計(jì)的電子式金屬管浮子流量計(jì)。
      相比國(guó)外，我國(guó)國(guó)內(nèi)的金屬管浮子流量計(jì)起步較晚，但發(fā)展較為迅速。20 世紀(jì)中期，我國(guó)上海某廠產(chǎn)出帶輸出信號(hào)的金屬管浮子流量計(jì)[6-9]。70 年代，我國(guó)制定浮子流量計(jì)的行業(yè)規(guī)范，以使浮子流量計(jì)生產(chǎn)規(guī)范化。在國(guó)內(nèi)學(xué)者和技術(shù)人員的努力下，金屬管浮子流量計(jì)有了較為成熟的、以機(jī)械式為主的產(chǎn)品。但與國(guó)外產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)的金屬管浮子流量計(jì)仍然生產(chǎn)水平仍然較低，在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)研發(fā)、制造工藝、加工效率等方面，落后于國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品。
      基于 CFD 方法的浮子流量計(jì)內(nèi)部流場(chǎng)計(jì)算
      目前，為了降低能耗，提高效益，工業(yè)界對(duì)流量傳感器的測(cè)量范圍和精度等級(jí)的要求日益提高。然而，傳統(tǒng)的產(chǎn)品優(yōu)化上主要是依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)流實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證分析，該方法成本高、周期長(zhǎng)。因而，在浮子流量傳感器設(shè)計(jì)中，引入了計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（computational fluid dynamics, CFD）。利用 CFD 方法對(duì)浮子流量傳感器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行，數(shù)值模擬，不僅能通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)浮子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而且還可以分析得到的微觀流場(chǎng)的速度分布、流動(dòng)分離以及壓力分布等多方面的數(shù)據(jù)，成本低、周期短、提供信息詳實(shí)[10-14]。 德國(guó)學(xué)者 和 Durst.F首次將 CFD方法引入浮子流量傳感器研究之中，證明了 CFD 計(jì)算與 LDA 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果具有很好的一致性，同時(shí)分析了數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間有差異的原因。經(jīng)過(guò)他們的研究實(shí)驗(yàn)證明，計(jì)算流體力學(xué)方法可以用于分析浮子流量傳感器的內(nèi)部微觀流場(chǎng)以及受力，在此基礎(chǔ)上，越來(lái)越多的科學(xué)家將 CFD 方法作為進(jìn)行科學(xué)研究的重要手段。
    徐英采用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法，使用標(biāo)準(zhǔn) K-ε模型為計(jì)算模型，對(duì)浮子流量計(jì)的仿真模型進(jìn)行了深入、細(xì)致的分析，利用“浮子受力平衡度誤差分析法”控制計(jì)算精度，詳細(xì)、科學(xué)的研究了浮子流量計(jì)的內(nèi)部受力及流量值等微觀信息。
   葉佳敏[20,21]等對(duì)水平式以及豎直式安裝金屬管浮子流量計(jì)三維流場(chǎng)進(jìn)行了仿真研究，并通過(guò)將仿真結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì)，驗(yàn)證和修改初樣設(shè)計(jì)。
    蘇鋒[22]對(duì)測(cè)量低粘度流體介質(zhì)金屬管浮子流量計(jì)進(jìn)行了仿真研究，分析了浮子受力，并且計(jì)算得到浮子受力平衡下的流量，通過(guò)將仿真數(shù)值與物理實(shí)驗(yàn)比對(duì)，證明該仿真模型滿(mǎn)足金屬管浮子流量計(jì)設(shè)計(jì)的需要。
   利俊[23]等設(shè)計(jì)了安放在流量計(jì)內(nèi)部的列狀整流器，比較分析了安裝不同整流器的內(nèi)部流場(chǎng)變化和仿真結(jié)果，同時(shí)評(píng)估了整流器的整流效果。
   樸立華[24,25]利用 CFD 方法實(shí)現(xiàn)大口徑錐管浮子流量傳感的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，并在利用實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)合的情況下，提出了雙錐型孔板浮子流量傳感器設(shè)計(jì)，大大提高了孔板浮子流量傳感器的線(xiàn)性度，改善壓損情況。
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