科里奧利(質(zhì)量)流量計:工作原理概述

科里奧利質(zhì)量流量計是一種用于測量流經(jīng)U形管的物質(zhì)的流量和密度的裝置。

內(nèi)容:

  • 主要部件
  • 工作原理
  • 應(yīng)用
  • 流量和密度測量
  • 優(yōu)點和缺點
  • 安裝

什么是科里奧利流量計?主要部件

讓我們從主要細(xì)節(jié)開始。科里奧利流量計有多種類型。它們的設(shè)計可能會有所不同,但總的來說,它由幾個基本元素組成:

  • 管(管);
  • 傳感器;
  • 振蕩驅(qū)動;
  • 傳感器

管子是進(jìn)行基本測量的區(qū)域。它總是U形的。有時可以使用其中兩個管子以獲得更好的流動靈敏度。在這種情況下,還提供了一個分流器。它將一半的主流引導(dǎo)到每個管子。

傳感器放置在管子的輸入和輸出端。它們記錄系統(tǒng)入口和出口處的振蕩變化。

振蕩驅(qū)動使管子以恒定的頻率振動。最流行的方法是使用對線圈和磁鐵。在這種情況下,振蕩是由磁場引起的。但是,沒有必要將它們等同于電磁流量計。這只是一個輔助過程。也有帶有機(jī)械致動器的型號,但它們不太常見。

傳感器在測量后收集信號并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字或模擬數(shù)據(jù)。之后,結(jié)果可以顯示在顯示屏上或進(jìn)一步發(fā)送到控制系統(tǒng)。始終可以安裝額外的計數(shù)器來自動累積和構(gòu)建結(jié)果。

科里奧利流量計如何工作?

科里奧利流量計的工作原理是基于科里奧利效應(yīng)。簡而言之,科里奧利力是影響管子振蕩的慣性力之一。您可能會在花園軟管中看到此原理的示例。當(dāng)水流過它時,它像蛇一樣蠕動。

當(dāng)工作開始時,驅(qū)動器開始推動管子。因此,它開始以一定的頻率波動。傳感器位于兩側(cè),記錄電流振動參數(shù)(無流量)。

當(dāng)管子沒有裝滿時,兩端在同一相位上振蕩。在頻率振蕩圖上,輸入端的正弦曲線將等于輸出端的參數(shù)。

跟蹤波動的頻率是測量的主要部分。當(dāng)液體等物質(zhì)開始通過管道時,由于流動的慣性,管道的頻率會發(fā)生變化。發(fā)生這種情況是因為流動與管壁相互作用。結(jié)果可能會受到外部振動的強烈影響。如果無法避免,您可以使用超聲波流量計

由于壁上出現(xiàn)額外的影響,管子的入口和出口開始以不同的相位振動。現(xiàn)在它們的正弦振蕩將以它們之間的小偏移形式存在差異。

這種差異稱為移位階段,通常稱為?t。消費直接取決于該指標(biāo)。

科里利斯流量計應(yīng)用

科里奧利流量計的工作原理允許使用各種介質(zhì)。這些設(shè)備可以處理受污染的介質(zhì),因為傳感器不與流量接觸??评飱W利流量計通常用于處理以下物質(zhì):

  • 氣體
  • 空氣
  • 燃料
  • 粘性材料

這種質(zhì)量流量計甚至能夠測量漿料。

流量和密度測量

在傳感器記錄管子兩側(cè)振蕩的變化后,系統(tǒng)繼續(xù)分析獲取的信息。

借助此類設(shè)備,用戶可以一次測量多個參數(shù),包括:

  • 質(zhì)量流量
  • 密度
  • 速度

有時傳感器也可以測量溫度。

質(zhì)量流量是通過比較和分析兩個正弦相位之間的時間延遲來確定的。該相移 ?t 以微秒 (μs) 為單位進(jìn)行測量。

該參數(shù)與質(zhì)量流量成正比。?t越高,流速越高。

密度也是通過分析振蕩中的正弦波來測量的。當(dāng)磁通密度發(fā)生變化時,管壁振蕩頻率也會發(fā)生變化。

以懸掛在同一彈簧上的兩個不同載荷為例,考慮這種情況。質(zhì)量越大,振蕩頻率越低。同時,負(fù)載較小的彈簧將更頻繁地移動。

在流量計的情況下,相同體積的不同物質(zhì)由于其密度而具有不同的質(zhì)量,并且將充當(dāng)這樣的負(fù)載。這里的管子類似于示例中的彈簧。也就是說,流中物質(zhì)的密度越大,振蕩的壁頻率就越低。

根據(jù)這一原理,設(shè)備確定被測材料的密度。

科里奧利流量計壓降與流量靈敏度直接相關(guān)。該值以每單位質(zhì)量流量的相移微秒為單位。因此,該值越高,可能的管徑越大,壓降越低。

科里奧利流量計優(yōu)缺點

在考慮了流量傳感器的設(shè)計及其工作原理之后,讓我們看看這種設(shè)備的主要優(yōu)點和缺點。

科里奧利流量計的優(yōu)點:

  • 測量精度
  • 高重復(fù)性
  • 不依賴于流向
  • 缺少活動部件
  • 最低要求的技術(shù)服務(wù)
  • 能夠處理非常粘稠的物質(zhì)

科里奧利流量計的缺點:

  • 小范圍的動態(tài)
  • 大尺寸
  • 外部振動會影響結(jié)果
  • 對溫度變化敏感

其中一些問題可以通過改進(jìn)設(shè)備的設(shè)計來糾正。例如,用戶可以通過將設(shè)備安裝在橡膠密封裝置上等來最大程度地減少對設(shè)備的振動影響。

通常,這些類型的傳感器是測量管道中流量參數(shù)的一種簡單有效的方法。但是,它們需要穩(wěn)定的物理條件才能運行。

科里奧利流量計安裝

所展示的單元沒有很高的安裝要求。它們不需要像渦輪流量計那樣前后的直管段.

科里奧利流量計的安裝方向是精確測量的關(guān)鍵因素。 安裝方向取決于中型類型。

對于液體測量,最好放下彎曲的部分。在此位置,多余的氣體和空氣將從工作區(qū)域排出。但是,應(yīng)避免將設(shè)備安裝在其后有向下管道部分的地方。這可能會導(dǎo)致虹吸效應(yīng)并增加測量誤差。

對于氣體或蒸汽流量計,最好豎起管道。該位置將去除管子中多余的水和冷凝水。請勿將設(shè)備安裝在管道的最高點。此時空氣或氣體可能會積聚并干擾精確測量。

旗型安裝(垂直)最適合處理混合和雙相物質(zhì)。它也適用于懸浮低流量液體。流動方向應(yīng)始終從下到上并垂直于地平線。

盡量避免安裝在靠近閥門和歧管的地方,以免產(chǎn)生額外的湍流。順便說一句,湍流是渦街流量計工作原理的關(guān)鍵因素。

在安裝之前,請仔細(xì)閱讀手冊和數(shù)據(jù)表!每個制造商可能有不同的校準(zhǔn)和安裝要求。

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