科氏力質(zhì)量流量計的工作原理和典型結(jié)構(gòu)特性(完整版)
【正文】 的信號之間存在一個相位差，如圖15所示。圖9 U形管工作原理 測量管扭曲的程度，與流體流過測量管的值來質(zhì)量流量成正比，在驅(qū)動點兩側(cè)的測量管上安裝電磁感應(yīng)器，以測量其運動的相位差，這一相位差直接正比于流過的質(zhì)量流量。根據(jù)這個原理，稱這個垂直速度變化為科氏加速度Ac，因此作用于流體質(zhì)量M上的科氏力為Fc＝Mac。 圖4 無流動時位移傳感器的輸出 當(dāng)測量管中流體不流動時，兩根測量管在驅(qū)動力作用下（作用在每根管子上的力大小相等、方向相反）作對稱的等振幅運動。由于測量管的兩端是固定的，而作用在測量管上各點的力是不同的，所引起的位移也各不相同，因此在測量管上形成一個附加的扭曲。設(shè)旋轉(zhuǎn)軸為X，與管的交點為O，由于管內(nèi)流體質(zhì)點在軸向以速度V、在徑向以角速度ω運動，此時流體質(zhì)點受到一個切向科氏力Fc。這種流量計只是在試驗室中進行了試制。在測量管對稱位置上裝有傳感器，在這兩點上測量振動管之間的相對位移。從圖5中可以看出，管子的進、出口處振幅為零，流體質(zhì)點垂直移動速度Vx為零； 圖5 振動管受力分析 當(dāng)流體質(zhì)點有進口流入圖示振動方向的測量管時，流體質(zhì)點的垂直流動速度為+Vy，同樣在流體質(zhì)點流向出口時，其垂直流動速度為Vy。這個相位差的大小與質(zhì)量流量成正比。此科氏力作用在測量管上，但在上下兩支管上所產(chǎn)生的科氏力的方向不同，管的直管部分產(chǎn)生不同的附加運動，即產(chǎn)生一個相對位移的相位差。和L139。和L139。管道內(nèi)流體產(chǎn)生的科氏力疊加在這個基本運動上會使L139。5． 單直管形質(zhì)量流量計 這種流量計的結(jié)構(gòu)如圖18所示，測量系統(tǒng)由一兩端固定（法蘭）的直管及其上的振動驅(qū)動器組成。圖22 Ω形測量管質(zhì)量流量計結(jié)構(gòu) 如圖23a，當(dāng)管子分開時，在振點前的流體中產(chǎn)生的科里奧利力與振動力方向相反，減慢管子的運動速度；而在振點之后管中流體產(chǎn)生的科氏力與振動方向相同，加快管子的運動速度。ω從原理上講Fc＝2ωVM，在被測流體一定時，只有加大ω或V，才能提高Fc。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。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。2． 管壁 壁厚增加使管子更具有剛性，也增加了流動時管子的固定質(zhì)量，減少了流體中夾雜氣體時，由于其分布的不均勻引起比重變化對管子振動的影響，同時提高測量管耐壓、耐磨性，但會降低系統(tǒng)彈性，影響測量的靈敏性。測量管上所受的應(yīng)力不要過于集中在一點上，以免造成機械疲勞。振動頻率的提高，嚴(yán)重地影響測量管的壽命，而振幅的提高就需提供
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