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技術(shù)文章

質(zhì)量流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理

閱讀:1369          發(fā)布時(shí)間:2012-12-12

質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)原理 說明: 質(zhì)量流量計(jì)是一種新型流量測量儀表,它可以直接用于測量介質(zhì)的質(zhì)量流量、密度和溫度,具有測量精度高、量程比寬、穩(wěn)定性好、維護(hù)量低等特點(diǎn),在石化行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。 通常質(zhì)量流量計(jì)指基于希臘人科里奧利( Coriolis)力原理制成的流量計(jì),它由一臺傳感器和一臺用于信號處理的變送器組成,再配用流量積算器組成流量測量系統(tǒng)。在傳感器的外殼內(nèi)有一對平行的測量管(隨制造廠不同形狀各異),該管在安裝于管子端部的電磁驅(qū)動(dòng)線圈作用下,做近似音叉的振動(dòng)。其測量原理以牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)   F=MG   式中 F 流體作用力          m 被測介質(zhì)質(zhì)量          G 加速度  當(dāng)流體通過兩個(gè)平行的測量管時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與流速方向橫向的加速度及相應(yīng)的科里奧利力,該力使測量管振蕩而發(fā)生扭曲,這一扭曲現(xiàn)象被稱之為科里奧利現(xiàn)象。

根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律,測量管扭曲量的大小是*與流經(jīng)測量管的質(zhì)量流量的大小成正比的。當(dāng)流體流過測量管時(shí),流體就會(huì)受到科里奧利力的作用,測量管里流體所受科里奧利力的反作用,產(chǎn)生進(jìn)口和出口的相位差。當(dāng)流量為零時(shí),測量管在固有頻率下振動(dòng),測量管不產(chǎn)生扭曲,流體進(jìn)口和出口的相位差為零。 當(dāng)有流體流經(jīng)測量管時(shí),進(jìn)口處管子振動(dòng)減速,出口處管子振動(dòng)加速,進(jìn)口與出口產(chǎn)生相位差相位差相位差相位差。當(dāng)質(zhì)量流量增加時(shí)該相位差也增加。通過安裝于進(jìn)口和出口測量管上電磁信號檢測器電磁信號檢測器電磁信號檢測器電磁信號檢測器可測得相位差。由此可見,質(zhì)量流量計(jì)所測到的質(zhì)量流量與流體的溫度、壓力、黏度、電導(dǎo)率和流動(dòng)狀態(tài)無關(guān),有無直管段并不影響儀表的測量精度,流體介質(zhì)充滿測量管才是質(zhì)量流量計(jì)正常運(yùn)行的保證。 在非慣性系中,物體受到的一種實(shí)際上不存在的力。比如說,勻速運(yùn)動(dòng)的火車的光滑地板上有一個(gè)小球,這時(shí)它在水平方向上不受力。如果火車急剎車,那么小球向前滾動(dòng)。以火車為參照物對小球進(jìn)行受力分析,發(fā)現(xiàn)小球不受力卻運(yùn)動(dòng)了起來(獲得加速度),那么在以火車為參照物的參考系中,為了解釋這一現(xiàn)象,引入一個(gè)不存在的力F,認(rèn)為是F使小球運(yùn)動(dòng)。這個(gè)F就是一種不存在的力。這只是幫助你理解。科里奧利力是在旋轉(zhuǎn)的非慣性系中出現(xiàn)的。當(dāng)旋轉(zhuǎn)的非慣性系中一物體運(yùn)動(dòng),一般都要受科里奧利力。    當(dāng)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)相對于慣性系做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),相對于旋轉(zhuǎn)體系,其軌跡是一條曲線。立足于旋轉(zhuǎn)體系,我們認(rèn)為有一個(gè)力驅(qū)使質(zhì)點(diǎn)運(yùn)\動(dòng)軌跡形成曲線,科里奧利這個(gè)力就是科里奧利力。

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