科里奥利质量流量计工作原理和基本结构

标科里奥利质量流量计工作原理和基本结构题：说众所周知，当一个位于旋转系内的质点作朝向或者离开旋转中心的运动时，将产生一惯性力如 明：图61所示，当质量为（5 m的质点以匀速u在一个围绕旋转轴P以角速度3旋转的管道内轴向 移动时，这个质点将获得两个加速度分量：法向加速度a （向心加速度），其值等于32r，方向指向P轴。r（2）切向加速度a （科里奥利加速度），其值等于23u,方向与a垂直，正方向符合右手定则,tr如图6-1所示。为了使质点具有科里奥利加速度a ,需在a的方向上加一个大小等于2wu8 m的力，这个力来自tt管道壁面。反作用于管道壁面上的力就是流体施加在管道上的科里奥利力F。c(6 - D方向与a相反。t从图6-1可以看出，当密度为P的流体以恒定流速u沿图6-1所示的旋转管流动时，任一段长度X的管道都将受到一个大小为AF的切向科里奥利力：e式中，A为管道内截面积.由于质量流量q = puA，因此:m(6-3)基于上式，只要能直接或者间接地测量出在旋转管道中流动的流体作用于管道上的科里奥利力, 就可以测得流体通过管道的质量流量。在过程工业应用中，要使流体通过的管道围绕P轴以角速度3旋转显然是不切合实际的.这也是 早期的质量流量计始终未能走出实验室的根本原因经过几十年的探索，人们终于发现，使管道 绕 P 轴以一定频率上下振动，也能使管道受到科里奥利力的作用。而且，当充满流体的管道以等 于或接近于其自振频率振动时，维持管道振动所需的驱动力是很小的.从而从根本上解决了 CMF 的结构问题。为 CMF 的迅速商用化打下了基础。经过近二十年的发展，以科里奥利力为原理而设计的质量流量计已有多种形式。根据检测管的形 状来分，大体上可以归纳为四类，即：直管型和弯管型；单管型和多管型（一般为双管型）。弯管型检测管的仪表管道刚度低，自振频率也低，可以采用较厚的管壁，仪表耐磨、耐腐蚀性能 较好，但易存积气体和残渣引起附加误差.直管型仪表不易存积气体,流量传感器尺寸小，重量轻。 但自振频率高，为使自振频率不至于太高，往往管壁做得较薄，易受磨损和腐蚀。单管型仪表不 分流，测量管中流量处处相等,对稳定零点有好外,也便于清洗,但易受外界振动的干扰,仅见于早 期的产品和一些小口径仪表。双管型仪表由于实现了两管相位差的测量，可降低外界振动干扰的 影响.科氏力质量流量计的性能特点：与传统的流量测量方式相比，该流量计具体优点有如下几个方面： 直接测量管道内流体的质量流量 测量准确度高、重复性好，可在较大量程比范围内，对流体质量流量实现高准确度直接测量。 计量的准确度高该流量计的质量流量测量准确度是 0.2 级；同时，它还能准确地测出流体介质的温度和密度。 工作稳定可靠 流量计管道内部无障碍物和活动部件，因而可靠性高、寿命长、维修量小；使用方便、安全. 适应的流体介质面宽 除一般粘度的均匀流体外，还可测量高粘度、非牛顿型流体；不仅可以测量单一溶液的流体参数，还可以 测量混合较均匀的多相流；无论介质是层流还是紊流，都不影响其测量准确度.广泛的应用领域 可在石油化工、制药、造纸、食品、能源等多种领域实施计量和监控。防腐性能好能适用各种常见的腐蚀性流体介质.多种实时在线测控功能 除质量流量外，还可直接测量流体的密度和温度。智能化的流量变送器，可提供多种参数的显示和控制功 能,是一种集多功能为一体的流量测控仪表。可扩展性好 公司可根据用户需要，专门设计和制造特殊规格型号和特殊功能的质量流量计；还可进行远程监控操作等。两相分离计量的另一种形式的计量设备由两相分离器、质量流量计和气体流量计组成。质量流量计测量分 离出的液量，并计算出其中的含水率,从而测量出油井的油、气、水产量。这种计算装置投资较少、操作简 便，在我国油田中获得了较多的应用。由这一段话可以看出液体和气体的计量是有区别的。点击下面的文字可以看清楚的。科氏力质量流量计的工作康理如图一所示，截取一根支管，流体在其内以速度V从A流向b将此管置于以角速 度姒旋转的系统中。设旋转轴为心与管的交点为由于管內流体质点在轴向以速度 讥在径向以角速度运动，此时流体质点受到一个切向魁馬加炉这个力作用在测量 管上在0点两边方向相瓦 大小相同，为：SFc =、mZFZ因此，直接或间接测量在旅转管道中流动的流体所产生的社氐丈就可以测得质量流 * it就是科里奥利质量流量计的基本原理。图1科里奥利力的形成图2早期科氐力质量流蜃计