El medidor de flujo del rotor del tubo metálico es un instrumento típico para la medición del flujo basado en el equilibrio dinámico del rotor y la línea geométrica del tubo cónico. su principio central se puede resumir de la siguiente manera: cuando el líquido fluye de abajo hacia arriba a través del tubo cónico instalado verticalmente, produce una fuerza de impacto al alza sobre el rotor interno (flotador), que logra un equilibrio dinámico bajo la acción conjunta de gravedad, flotabilidad y fuerza de impacto del fluido, y su altura de suspensión corresponde linealmente al flujo. Este proceso convierte la señal de flujo en una señal mecánica o eléctrica intuitivamente legible a través de la sinergia entre el desplazamiento del rotor y la línea de tubo cónico.

Mecanismo de equilibrio dinámico del rotor

El Estado de movimiento del rotor está determinado conjuntamente por tres fuerzas:

Fuerza de impacto del fluido: aumenta con el aumento de la velocidad de flujo y es la principal fuerza impulsora para impulsar el rotor hacia arriba;

Flotabilidad: relacionada con la densidad del líquido, ayuda a ajustar la posición de equilibrio cuando la densidad del medio cambia;

Gravedad: el propio peso del rotor proporciona estabilidad a la baja.

Cuando el flujo aumenta, el aumento del flujo conduce a un aumento de la fuerza de impacto, el rotor aumenta a lo largo del eje del tubo cónico, el área de circulación circular se expande y el flujo disminuye gradualmente hasta que las tres fuerzas se reequilibran; Cuando el flujo disminuye, se mueve en sentido inverso. Este proceso de ajuste dinámico transmite el desplazamiento del rotor a un indicador externo a través de la tecnología de acoplamiento magnético, logrando una conversión de señal sin contacto, evitando el desgaste mecánico y mejorando la fiabilidad.

Lógica de diseño de la línea de tubo cónico

La forma del tubo cónico (generalmente curva exponencial o cono lineal) es la clave para la linealización del flujo:

La mayoría de los instrumentos de pequeño calibre adoptan un cono lineal, con una estructura simple y una relación de rango moderada;

Los instrumentos de gran calibre a menudo eligen un cono exponencial, optimizando la distribución del ángulo cónico, haciendo que el desplazamiento del rotor tenga una relación lineal estricta con el flujo y simplificando el proceso de calibración.

El diámetro del extremo inferior del tubo cónico es pequeño, lo que puede aumentar la velocidad de flujo cuando el flujo es pequeño y mejorar la sensibilidad de respuesta del rotor; La expansión del diámetro superior reduce la pérdida de presión bajo el gran caudal. Además, la pared interior del tubo cónico está diseñada a través de la Guía de la barra guía o la costilla guía para garantizar el movimiento estable del rotor, evitar el estancamiento de inclinación y reducir el impacto de la fricción fluida en la precisión de medición. Para los medios corrosivos, el tubo cónico y el rotor están hechos de aleación de Harbin o PTFE forrado; La adición de una capa de aislamiento térmico en condiciones de alta temperatura refleja la adaptabilidad del diseño de la línea de forma a condiciones de trabajo complejas.