一、科里奧利質(zhì)量流量計是什么意思
科里奧利質(zhì)量流量計,又稱科氏力流量計,是一種利用流體在振動管道中流動時產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理來直接測量質(zhì)量流量的儀器。
科里奧利質(zhì)量流量計實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量流量的直接測量,不但具有準(zhǔn)確性、重復(fù)性、穩(wěn)定性,而且在流體通道內(nèi)沒有阻流元件和可動部件,因而其可靠性好,使用壽命長,還能測量高粘度流體和高壓氣體的流量,在石油、化工、冶金、建材、造紙、醫(yī)藥、食品、生物工程、能源、航天等工業(yè)部門應(yīng)用越來越廣泛。
二、科里奧利質(zhì)量流量計的優(yōu)缺點(diǎn)
1、科里奧利質(zhì)量流量計的優(yōu)點(diǎn)
(1)科里奧利質(zhì)量流量計直接測量質(zhì)量流量,有很高的測量精確度。
(2)可測量流體范圍廣泛,包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。
(3)測量管的振動幅小,可視作非活動件,測量管路內(nèi)無阻礙件和活動件。
(4)對應(yīng)對迎流流速分布不敏感,因而無上下游直管段要求。
(5)測量值對流體粘度不敏感,流體密度變化對測量值得值的影響微小。
(6)可做多參數(shù)測量,如同期測量密度,并由此派生出測量溶液中溶質(zhì)所含的濃度。
2、科里奧利質(zhì)量流量計的缺點(diǎn)
(1)科里奧利質(zhì)量流量計零點(diǎn)不穩(wěn)定形成零點(diǎn)漂移,影響其精確度的進(jìn)一步提高,使得許多型號儀表只得采用將總誤差分為基本誤差和零點(diǎn)不穩(wěn)定度量兩部分。
(2)科里奧利質(zhì)量流量計不能用于測量低密度介質(zhì)和低壓氣體;液體中含氣量超過某一限制(按型號而異)會顯著著影響測量值。
(3)科里奧利質(zhì)量流量計對外界振動干擾較為敏感,為防止管道振動影響,大部分型號科里奧利質(zhì)量流量計的流量傳感器安裝固定要求較高。
(4)不能用于較大管徑,目前尚局限于150(200)mm以下。
(5)測量管內(nèi)壁磨損腐蝕或沉積結(jié)垢會影響測量精確度,尤其對薄壁管測量管的科里奧利質(zhì)量流量計更為顯著。
(6)壓力損失較大,與容積式儀表相當(dāng),有些型號科里奧利質(zhì)量流量計甚至比容積式儀表大100%。
(7)大部分型號科里奧利質(zhì)量流量計重量和體積較大。
(8)價格昂貴。
三、科里奧利質(zhì)量流量計工作原理是什么
科里奧利質(zhì)量流量計是運(yùn)用流體質(zhì)量流量對振動管振蕩的調(diào)制作用即科里奧利力現(xiàn)象為原理,以質(zhì)量流量測量為目的的質(zhì)量流量計,一般由傳感器和變送器組成,具體的測量原理是:
依據(jù)牛頓第二定律:力=質(zhì)量×加速度(F=ma),當(dāng)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度V在對P軸作角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)移動時,質(zhì)點(diǎn)受兩個分量的加速度及其力:
1、法向加速度,即向心加速度αr,其量值等于2ωr,朝向P軸;
2、切向角速度αt,即科里奧利加速度,其值等于2ωV,方向與αr垂直。由于復(fù)合運(yùn)動,在質(zhì)點(diǎn)的αt方向上作用著科里奧利力Fc=2ωVm,管道對質(zhì)點(diǎn)作用著一個反向力-Fc=-2ωVm。
當(dāng)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度V流動時,任何一段長度Δx的管道將受到一個切向科里奧利力ΔFc: ΔFc=2ωVρAΔx (1)
式中,A—管道的流通截面積。
由于存在關(guān)系式:mq=ρVA
所以:ΔFc =2ωqmΔx (2)
因此,直接或間接測量在旋轉(zhuǎn)管中流動流體的科里奧利力就可以測得質(zhì)量流量。