產品介紹
科里奧利質量流量計是一款能直接的精密測量流體質量流量的新穎儀表。以結構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:
科里奧利質量流量計的基本原理是質量守恒定理,即物質既不能被創造,也不能被消滅。在沒有物質流入和流出的情況下,不管邊界如何變化,質量始終保持不變。因此、當有物質流入或流出邊界時,流入與流出的總和一定為零。不論何種物質流入并且沒有留存,它一定會流出。在同樣的時間間隔內測量流入系統的質量(Min)與流出系統的質量(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。
科里奧利質量流量計的測量過程,是通過輔助的機電驅動系統產生振動。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量流量。隨著流體的流出,由于管子的振動,流體產生的加速度會讓儀器受到大小不同的力。從而計算出測量數值。由流體產生的科里奧利力可以表示為:
F=2mωv
這里,m代表質量;ω代表旋轉角頻率;v為流體平均速度的矢量。
在這種力的作用下,當流體流經振蕩環時,管子產生扭轉運動。扭轉量的大小直接與通過管子的質量流量成正比。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就可以確定質量的流量。
科里奧利質量流量計的優缺點:
科里奧利質量流量計的優點是可靠性高,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。