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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:1376          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(cè)量儀表,它可以直接用于測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量流量、密度和溫度,具有測(cè)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(tái)傳感器和一臺(tái)用于信號(hào)處理的變送器組成,再配用流量積算器組成流量測(cè)量系統(tǒng)。在傳感器的外殼內(nèi)有一對(duì)平行的測(cè)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(cè)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(cè)介質(zhì)質(zhì)量          G 加速度  當(dāng)流體通過兩個(gè)平行的測(cè)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(cè)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(cè)量管扭曲量的大小是*與流經(jīng)測(cè)量管的質(zhì)量流量的大小成正比的。當(dāng)流體流過測(cè)量管時(shí),流體就會(huì)受到科里奧利力的作用,測(cè)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(cè)量管在固有頻率下振動(dòng),測(cè)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(cè)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(cè)量管上電磁信號(hào)檢測(cè)器電磁信號(hào)檢測(cè)器電磁信號(hào)檢測(cè)器電磁信號(hào)檢測(cè)器可測(cè)得相位差。由此可見,質(zhì)量流量計(jì)所測(cè)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(cè)量精度,流體介質(zhì)充滿測(cè)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(duì)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(duì)于慣性系做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),相對(duì)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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