科氏力質(zhì)量流量計(jì)的工作原理和典型結(jié)構(gòu)特性(文件)
【正文】 號，其實(shí)際中的結(jié)構(gòu)如圖20所示，驅(qū)動(dòng)器安放與中心位置，兩個(gè)光電傳感器只與中心兩側(cè)對稱位置上，其中圖20a所示結(jié)構(gòu)測量管受軸向力的影響很小。圖22 Ω形測量管質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu) 如圖23a，當(dāng)管子分開時(shí)，在振點(diǎn)前的流體中產(chǎn)生的科里奧利力與振動(dòng)力方向相反，減慢管子的運(yùn)動(dòng)速度；而在振點(diǎn)之后管中流體產(chǎn)生的科氏力與振動(dòng)方向相同，加快管子的運(yùn)動(dòng)速度。在管子的中間位置D裝有驅(qū)動(dòng)器，使兩根測量管受到周期性的相反的振動(dòng)，在橢圓螺旋管的兩端，與中間點(diǎn)D等距離位置上，設(shè)置兩個(gè)傳感器，測量這兩點(diǎn)的管子間相對運(yùn)動(dòng)速度，這兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)速度的相位差與流過測量管中的流體質(zhì)量流量成正比。ω從原理上講Fc＝2ωVM，在被測流體一定時(shí)，只有加大ω或V，才能提高Fc。這些對流量計(jì)本身和整個(gè)系統(tǒng)都是不利的。一般來說，測量管的管壁越薄，長度越長，結(jié)構(gòu)形狀的系統(tǒng)彈性越好，作用在管上的科氏力就越明顯。對于不同的結(jié)構(gòu)，由于其設(shè)計(jì)思路不同，各有特色，但也存在著一些問題，每一種形式均不可能達(dá)到盡善盡美。測量管應(yīng)盡量減少急劇彎曲，最大可能的增大測量管內(nèi)徑，這樣可以減少壓力損失。流量質(zhì)量分配的不穩(wěn)定性，給測量結(jié)果的準(zhǔn)確性帶來影響。但密度的變化會(huì)帶來附加的慣性力；而粘度的變化時(shí)測量管的內(nèi)壁附著層不同，產(chǎn)生不同的邊界層效應(yīng)。2． 管壁 壁厚增加使管子更具有剛性，也增加了流動(dòng)時(shí)管子的固定質(zhì)量，減少了流體中夾雜氣體時(shí)，由于其分布的不均勻引起比重變化對管子振動(dòng)的影響，同時(shí)提高測量管耐壓、耐磨性，但會(huì)降低系統(tǒng)彈性，影響測量的靈敏性。下面就具體的結(jié)構(gòu)對性能的影響進(jìn)行簡單分析。測量管上所受的應(yīng)力不要過于集中在一點(diǎn)上，以免造成機(jī)械疲勞。要想提高科氏力作用在測量管上的效率，必須在結(jié)構(gòu)形狀上提高測量管整體的系統(tǒng)彈性，減少鋼性，選用彈性好、性能穩(wěn)定的材料，并準(zhǔn)確選擇系統(tǒng)的振蕩頻率。振動(dòng)頻率的提高，嚴(yán)重地影響測量管的壽命，而振幅的提高就需提供較大的動(dòng)力。 三、 質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)特性 在一個(gè)測量系統(tǒng)中，流體質(zhì)點(diǎn)作用在測量管上的科氏力是很小的，這給精確的測量帶來很大的困難。在A、B兩點(diǎn)的傳感器可測的兩處管字運(yùn)動(dòng)的相位差，由此可得到流過測管中流體的質(zhì)量流量。通過光電傳感器，測得兩端的相位差，這個(gè)相位差在振蕩頻率一定時(shí)正比與測管中的質(zhì)量流量。圖19 單直管質(zhì)量流量計(jì)工作原理 當(dāng)測量管中流體以速度V在管中流動(dòng)時(shí)，由于受到C點(diǎn)振動(dòng)力的影響（此時(shí)的振動(dòng)力是向上的），流體質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)被加速，質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生反作用力F1，使管子向上運(yùn)動(dòng)速度減慢；而在C點(diǎn)到B點(diǎn)之間，流體質(zhì)點(diǎn)被減速，使管子向上的運(yùn)動(dòng)速度加快。兩回路的分離速度減小。39。圖17 B形管工作時(shí)的受力狀態(tài) 在測量管產(chǎn)
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