產(chǎn)品介紹
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是一款能直接的精密測量流體質(zhì)量流量的新穎儀表。以結(jié)構(gòu)主體采用兩根并排的U形管,讓兩根管的回彎部分相向微微振動(dòng)起來,從而測量液體流量的儀器。
基本原理:
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的基本原理是質(zhì)量守恒定理,即物質(zhì)既不能被創(chuàng)造,也不能被消滅。在沒有物質(zhì)流入和流出的情況下,不管邊界如何變化,質(zhì)量始終保持不變。因此、當(dāng)有物質(zhì)流入或流出邊界時(shí),流入與流出的總和一定為零。不論何種物質(zhì)流入并且沒有留存,它一定會(huì)流出。在同樣的時(shí)間間隔內(nèi)測量流入系統(tǒng)的質(zhì)量(Min)與流出系統(tǒng)的質(zhì)量(Mout),兩者相等。因此,有如下公式:
在機(jī)械工程中,流動(dòng)并且可以被測量的運(yùn)動(dòng)介質(zhì)包括液體(水、油、溶劑如汽油等)、空氣、氣體(氧氣、氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸氣?。通常我們所說的“流率““流速”或“速率”是指運(yùn)動(dòng)流體內(nèi)微小體積的運(yùn)動(dòng)速度。
測量過程:
科里奧利流量計(jì)是以法國工程師、物理學(xué)家科里奧利 (1792—1843)的名字命名的。典型的科里奧利傳感器由一個(gè)或兩個(gè)具有入口和出口的振動(dòng)管組成。管子的典型材料是不銹鋼,它可以有效防止管子及其襯套受到由流體引起的機(jī)械或者化學(xué)損傷,從而保證測量的準(zhǔn)確性。管子的外形有包括U形在內(nèi)的各種形狀。薄一點(diǎn)兒的管子用于氣體,厚一點(diǎn)的管子更適合于液體。
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的測量過程,是通過輔助的機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)流體從入口進(jìn)入傳感器,基于流體對(duì)振動(dòng)管的作用來確定質(zhì)量流量。隨著流體的流出,由于管子的振動(dòng),流體產(chǎn)生的加速度會(huì)讓儀器受到大小不同的力。從而計(jì)算出測量數(shù)值。由流體產(chǎn)生的科里奧利力可以表示為:
F=2mωv
這里,m代表質(zhì)量;ω代表旋轉(zhuǎn)角頻率;v為流體平均速度的矢量。
在這種力的作用下,當(dāng)流體流經(jīng)振蕩環(huán)時(shí),管子產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。扭轉(zhuǎn)量的大小直接與通過管子的質(zhì)量流量成正比。下圖a)展示了科里奧利流管無流體時(shí)的狀況,圖b)展示了科里奧利管有流體存在時(shí)的狀況。
在無流體狀況下,當(dāng)管子在入口和出口的振動(dòng)相同,并且兩者之間的正弦波沒有相位差。在有流體狀況下,管子做扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),進(jìn)口和出口兩端振動(dòng)狀況不同并帶有一定的相位偏移(圖c)。變送器測量左右檢測信號(hào)之間的滯后時(shí)間,這個(gè)時(shí)間差乘上流量標(biāo)定系數(shù)就可以確定質(zhì)量的流量。
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn):
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高,適用性強(qiáng),儀表精度高。主要缺點(diǎn)是其初始成本太高。但是科里奧利傳感器能的通用性非常強(qiáng),適合于需要測量多種類型流體的應(yīng)用場合,并且氣體領(lǐng)域也越來越多地開始應(yīng)用科里奧利流量計(jì)。因此,是一款應(yīng)用廣泛的流量測量儀表。