產(chǎn)品介紹
科里奧利質(zhì)量流量計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、當有物質(zhì)流入或流出邊界時,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,它一定會流出。在同樣的時間間隔內(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:
在機械工程中,流動并且可以被測量的運動介質(zhì)包括液體(水、油、溶劑如汽油等)、空氣、氣體(氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水蒸氣等)。通常我們所說的“流率““流速”或“速率”是指運動流體內(nèi)微小體積的運動速度。
測量過程:
科里奧利流量計是以法國工程師、物理學家科里奧利 (1792—1843)的名字命名的。典型的科里奧利傳感器由一個或兩個具有入口和出口的振動管組成。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械或者化學損傷,從而保證測量的準確性。管子的外形有包括U形在內(nèi)的各種形狀。薄一點兒的管子用于氣體,厚一點的管子更適合于液體。
科里奧利質(zhì)量流量計的測量過程,是通過輔助的機電驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生振動。當流體從入口進入傳感器,基于流體對振動管的作用來確定質(zhì)量流量。隨著流體的流出,由于管子的振動,流體產(chǎn)生的加速度會讓儀器受到大小不同的力。從而計算出測量數(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,當流體流經(jīng)振蕩環(huán)時,管子產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)運動。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的狀況,圖b)展示了科里奧利管有流體存在時的狀況。
在無流體狀況下,當管子在入口和出口的振動相同,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)運動,進口和出口兩端振動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之間的滯后時間,這個時間差乘上流量標定系數(shù)就可以確定質(zhì)量的流量。
科里奧利質(zhì)量流量計的優(yōu)缺點:
科里奧利質(zhì)量流量計的優(yōu)點是可靠性高,適用性強,儀表精度高。主要缺點是其初始成本太高。但是科里奧利傳感器能的通用性非常強,適合于需要測量多種類型流體的應用場合,并且氣體領(lǐng)域也越來越多地開始應用科里奧利流量計。因此,是一款應用廣泛的流量測量儀表。