摘　要: 討論了金屬管浮子流量計加裝阻尼器在多晶硅生產(chǎn)中的應用方案, 并對流量計使用阻尼器前后的效果作了對比。

1　金屬管浮子流量計的工作原理及一般應用
       轉子流量計, 又稱浮子流量計, 金屬浮子流量計由于其結構簡單, 可靠性強, 可輸出標準信號, 并能實現(xiàn)流量的指示、積算、記錄、控制和報警等多種功能, 所以在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應用。
1. 1　 金屬管浮子流量計的工作原理
       金屬管浮子流量計采用可變面積式測量原理。流量計主要由三部分組成: 測量管、浮子、耦合指示系統(tǒng)。如原理圖所示, 相對應測量介質的某一流量,磁性浮子在測量管中對應一個浮子位置, 這個浮子位置通過指示器中的經(jīng)過精密充磁的磁耦合指示系統(tǒng)帶動指針, 由刻度盤和指針讀出相應的流量計。也可配裝不同的轉換器, 將流量值轉換成標準的電遠傳信號, 從而實現(xiàn)遠距離顯示、記錄、積算和控制功能。金屬管轉子流量計在耦合指示系統(tǒng)的設計上可以為各種應用場合提供可靠適用的功能組合, 如現(xiàn)場指針顯示、LCD 顯示瞬時和累計流量等。在指示器 供 電 選 擇 方 面 有 電 池 供 電、24VDC 供 電、220 VAC 供電, 方式根據(jù)現(xiàn)場情況選擇 。
1. 2　 金屬管浮子流量計的一般應用
        工業(yè)上常用的流量計除了金屬轉子流量計外,還有差壓流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計、渦輪流量計、橢圓齒輪流量計等。每種流量計在針對不同的被測流體、不同的流動狀態(tài)、不同的測量場所, 各有其優(yōu)勢和劣勢, 比如在流速不同的場合中, 中高流速下的流量測量已有孔板、渦街等多種流量計能夠實現(xiàn)準確的測量, 而在較低流速、較高壓力的流量測量中, 尤其低雷諾系數(shù)的情況下, 金屬管浮子流量計就起到非常重要的作用。

2　金屬管浮子流量計加裝阻尼器在多晶硅生產(chǎn)中的應用
    2.1 阻尼器的工作原理
    使自由振動衰減的各種摩擦和其他阻礙作用，我們稱之為阻尼。而可以提供運動的阻力，耗減運動能量的裝置，我們稱為阻尼器。目前各種應用中有：彈簧阻尼器、液壓阻尼器、粘滯阻尼器、氣阻尼器、電磁阻尼器等。
    2.2 金屬管浮子流量計在使用中出現(xiàn)的問題
    轉子流量計在多晶硅生產(chǎn)現(xiàn)場使用過程中，由于測量介質瞬間流量過小或不穩(wěn)定、操作壓力低或不穩(wěn)定，儀表前后測量管道內(nèi)徑變化過大，前后直管段嚴重不符合使用規(guī)定要求，尤其是測量介質為氣體等情況下會造成流量計測量管內(nèi)介質流動極不穩(wěn)定，引起浮子發(fā)生跳動的現(xiàn)象。浮子的垂直上下直線運動通過磁耦合系統(tǒng)傳遞、傳化為指針軸的轉動運行，與指針軸組合成一體的指針轉動從而指示介質的瞬時流量。流量計測量管中浮子發(fā)生的跳動現(xiàn)象傳遞給指針，就變成為指針連續(xù)不停頓的擺動現(xiàn)象，造成流量指示不穩(wěn)定，甚至根本不能讀取刻度值，確定瞬時流量數(shù)值。如果現(xiàn)場出現(xiàn)這種現(xiàn)象，通常的處理方法是分析造成指針擺動的主要原因，多數(shù)情況下從多晶硅生產(chǎn)工藝上采取措施，改善介質流動狀況，從而減少、避免指針的擺動。但是很多時候指針擺動的頻率、幅度很難從根本上避免、降低。
    2.3 氣阻尼器在金屬管浮子流量計中的應用
    在儀表測量管中加裝氣阻尼器成為解決浮子跳動，指針擺動的有效方法之一。該裝置包括氣阻尼頭與氣阻尼套，二者為間隙配合，二者間形成的腔體中充滿測量介質，當浮子向上或向下運動時，測量介質必須排出或進入腔體，由于阻尼頭與阻尼套之間間隙很小，測量介質排出或進入腔體的速度滯后于浮子向上或向下運動的速度，從而起到阻尼效果，降低浮子向上或向下運動的速度，過低指針擺動的頻率、幅度。
    2.3.1 氣阻尼器使用中需要注意的問題。現(xiàn)有阻尼裝置中的氣阻尼頭與阻尼套之間的配合為面接觸，與流量計測量管與介質流動極不穩(wěn)定，引起浮子發(fā)生跳動，加之加工誤差，常會使氣阻尼頭隨浮子導向桿產(chǎn)生偏移，導致氣阻尼頭過快的磨損，嚴重時使氣阻尼套卡住，影響阻尼效果，縮短氣阻尼裝置的使用壽命。
    2.3.2 解決方案。為了解決可能存在的不足，可采用了以下新技術。改變氣阻尼頭與氣阻尼套之間的配合方式，使之配合的表面形狀為球面，球面的圓心在氣阻尼頭與氣阻尼套配合的中軸線上，使氣阻尼頭與氣阻尼套之間的配合為線性接觸。當氣阻尼頭隨浮子導向桿產(chǎn)生偏移時，氣阻尼頭與氣阻尼套之間的配合始終是線接觸，既可防止氣阻尼頭與氣阻尼套卡住，又使氣阻尼頭磨損平均，延長了氣阻尼裝置使用壽命。
 
   2.4 電磁阻尼器在金屬管浮子流量計中的應用
    由于轉子流量計的測量管為機械結構，測量時對波動很敏感，經(jīng)常會出現(xiàn)指針波動嚴重，甚至影響讀數(shù)的情況。除了在測量管中加裝氣阻尼器之外，還可以在指針組件中增加電磁阻尼器，使指針擺動的頻率、幅度大幅度降低，使指針指示穩(wěn)定，刻度值讀取變得容易，讀取精度更高。
    電磁阻尼器的工作原理。電磁阻尼器由磁鋼、連接件、金屬板等組裝后為一體。指針的配重為導電金屬鋁合金，根據(jù)電磁感應定律，配重在磁場中運動，切割磁力線，必然產(chǎn)生感應電動勢，從而在配重中產(chǎn)生渦電流；磁場對帶電導體必然產(chǎn)生作用力，而此作用力恰好起到阻礙配重在磁場中運動的作用，配重運動的速度越大，產(chǎn)生的反作用也越大，其效果類似于阻尼器，從而使電磁阻尼器起到降低指針擺動頻率、幅度的作用，達到穩(wěn)定的效果。

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