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较为常用测量原理:科氏质量流量计

科氏质量流量计较为常用,国内生产厂家和产品种类也较为丰富,还有一种是科里奥利原理(简称科氏质量流量计),一种为热式质量流量计。

科氏质量流量计有多种外观型式(J形/U形/V形/直管形),根据测量管数量又分为单管式和双管式,但都是基于科里奥利原理进行测量。以U形管流量计为例进行说明:U形测量管两个开口端固定,流体由此流入和流出。U形管顶端装有电磁激振装置用于驱动U形管使其垂直于U形管所在平面方向以O-O为轴按固有频率振动,迫使管内流体在沿管道流动的同时又随测量管做垂直运动,此时流体流体受到科氏力作用。由于流体在U形管两侧的流动方向相反,所以反作用于U形管两侧的科氏力大小相等方向相反,从而使U形管受到一个力矩的作用绕U形管的对称轴产生扭转变形,进而使两直管端A、B将不能同时穿越中心位置Z-Z而存在时间差(相位差)。U形管两端的变形量或相位差与通过测量管的流体质量有确定关系。通过在振动中心位置Z-Z处安装两个位移传感器,测量出U形管两端的相位差,即可确定质量流量。

测量管的钢性、几何结构和测量管内流体质量共同决定了管道装置的固有频率,因而由测量的管道频率可推出流体密度。因操作温度变化会导致测量管钢性变化,进而引起固有频率的变化,因此科氏质量流量计通常还需配置高精度的铂电阻温度传感器,进行温度补偿。

从科氏质量流量计的测量原理可以看出,高精度的科氏流量计不但能够测量真实的质量流量,并且同时能够进行精确的介质密度/温度/体积流量测量,并且具有不受介质粘度影响,量程比大,响应时间短,环境适应性好(-25℃~60℃)等优点。

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