质量流量计箱体管图片质量流量计质量流量计的测量管直管和弯管的区别

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2021-04-20 03:32:16 来源：朵拉利品网

1, 质量流量计质量流量计的测量管直管和弯管的区别

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。如图6-1所示，当质量为（δm的质点以匀速u在一个围绕旋转轴P以角速度ω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：
(1)法向加速度ar（向心加速度），其值等于ω2r，方向指向P轴。
(2)切向加速度at（科里奥利加速度），其值等于2ωu，方向与ar垂直，正方向符合右手定则，如图6-1所示。
为了使质点具有科里奥利加速度at，需在at的方向上加一个大小等于2ωuδm的力，这个力来自管道壁面。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Fc。
方向与αt相反。
从图6-1可以看出，当密度为ρ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ΔX的管道都将受到一个大小为ΔFe的切向科里奥利力：
式中，A为管道内截面积。由于质量流量qm=ρuA，因此：
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ω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，产生信号相对较大，技术也相对成熟。因为自振频率也低（80-150Hz），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切对安装空间有要求。直管型仪表不易存积气体，流量传感器尺寸小，重量轻。但自振频率高信号不易检测，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。双管型仪表既实现了双管相位差的测量，也增了大信号增强了线性，同时降低外界振动干扰的影响。

两根管中一根的介质不流动，和另一根管介质流动。通过对比两根管的科氏力的不同来获得流量，可以比较方便的消除管道固有振动、流体本身振动之类影响或干扰测量的因素。
利用科里奥利原理的流量计：
在一个转动中的轮盘中，当一个质点从圆心沿着半径向边沿运动时，会产生一个导致圆盘转速下降的力。反之则会产生一个导致圆盘转速上升降的力。这个力的大小和质点的质量以及运动速度有直接关系。最早系统研究这类现象的人叫科里奥利，这个力也被称为科氏力。
将上述现象中的质点运动及轨迹换成管道及其中流动的介质，并将上述现象中的转动限制在很小范围内的来回转动。则根据科里奥利原理可知，当沿管道由圆心向外流动时，会产生一个使来回转动频率下降的力。当沿管道向圆心流动时，会产生一个使来回转动频率上升的力。这个力的大小和介质的密度以及流速大小有直接关系。
制作一个使介质向先下流动，然后再向上使流动的管道，施加一个使管道下方来回震动的，具有固定频率的力，使管道下降段和上升段做来回圆周运动。当管道中介质流动时，由于科氏力的作用，管道下降段和上升段的震动频率与推动管道震动的频率会产生一个相位差。这个相位差与介质的密度、流速、以及管道形状（流通面积）成一定的比例关系，检出这个相位差，可以直接得到质量流量。
根据这个原理工作的流量计，目前都称为质量流量计。
两根管中一根的介质不流动，和另一根管介质流动。通过对比两根管的科氏力的不同来获得流量，可以比较方便的消除管道固有振动、流体本身振动之类影响或干扰测量的因素。

名词解释

管道

管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。

科里

Carl Cori，1896～1984。诺贝尔生理学或医学奖获得者。美国生物化学家，生于布拉格。早年在布拉格德国大学学习时与科里夫人相识，1920年结婚，同年均获得医学博士学位。

1, 质量流量计质量流量计的测量管 直管和弯管的区别

名词解释

管道

科里

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