金属管浮子流量计结构原理图

金属管浮子流量计结构原理图如图1所示。其中，传感器由一个锥形管、一个置于锥形管内可以上下自由移动的浮子（内嵌磁钢）组成，虚线部分为信号处理单元。

    根据流量方程式的推导，可得体积流量公式

（1）

    其中，Q_v— 体积流量；a— 流量系数；D_D—标尺零点处锥形管直径；h— 浮子位置；φ— 锥形管锥半角；V_f— 浮子体积；ρ_f— 浮子材料密度；S_f— 浮子垂直于流向的最大截面积。从流量公式（1）可见，实现流量测量的精度决定于浮子高度的准确测量。

 

    该装置采用双霍尔元件作为敏感元件，通过其对磁场变化的检测，探求霍尔元件输出电压值U与浮子高度h的函数关系，即

    U=f（h）     （2）

    管壁外的双霍尔敏感元件将磁场的变化转换成电压的变化，经A/D转换送至单片机。单片机经过数据处理得到精确的流量测量，并可现场显示或远传。