科里奥利(质量)流量计:工作原理概述
科里奥利质量流量计是一种用于测量流经U形管的物质的流量和密度的装置。
内容:
- 主要部件
- 工作原理
- 应用
- 流量和密度测量
- 优点和缺点
- 安装
什么是科里奥利流量计?主要部件
让我们从主要细节开始。科里奥利流量计有多种类型。它们的设计可能会有所不同,但总的来说,它由几个基本元素组成:
- 管(管);
- 传感器;
- 振荡驱动;
- 传感器
管子是进行基本测量的区域。它总是U形的。有时可以使用其中两个管子以获得更好的流动灵敏度。在这种情况下,还提供了一个分流器。它将一半的主流引导到每个管子。
传感器放置在管子的输入和输出端。它们记录系统入口和出口处的振荡变化。
振荡驱动使管子以恒定的频率振动。最流行的方法是使用对线圈和磁铁。在这种情况下,振荡是由磁场引起的。但是,没有必要将它们等同于电磁流量计。这只是一个辅助过程。也有带有机械致动器的型号,但它们不太常见。
传感器在测量后收集信号并将其转换为数字或模拟数据。之后,结果可以显示在显示屏上或进一步发送到控制系统。始终可以安装额外的计数器来自动累积和构建结果。
科里奥利流量计如何工作?
科里奥利流量计的工作原理是基于科里奥利效应。简而言之,科里奥利力是影响管子振荡的惯性力之一。您可能会在花园软管中看到此原理的示例。当水流过它时,它像蛇一样蠕动。
当工作开始时,驱动器开始推动管子。因此,它开始以一定的频率波动。传感器位于两侧,记录电流振动参数(无流量)。
当管子没有装满时,两端在同一相位上振荡。在频率振荡图上,输入端的正弦曲线将等于输出端的参数。
跟踪波动的频率是测量的主要部分。当液体等物质开始通过管道时,由于流动的惯性,管道的频率会发生变化。发生这种情况是因为流动与管壁相互作用。结果可能会受到外部振动的强烈影响。如果无法避免,您可以使用超声波流量计。
由于壁上出现额外的影响,管子的入口和出口开始以不同的相位振动。现在它们的正弦振荡将以它们之间的小偏移形式存在差异。
这种差异称为移位阶段,通常称为∆t。消费直接取决于该指标。
科里利斯流量计应用
科里奥利流量计的工作原理允许使用各种介质。这些设备可以处理受污染的介质,因为传感器不与流量接触。科里奥利流量计通常用于处理以下物质:
- 气体
- 水
- 空气
- 燃料
- 粘性材料
这种质量流量计甚至能够测量浆料。
流量和密度测量
在传感器记录管子两侧振荡的变化后,系统继续分析获取的信息。
借助此类设备,用户可以一次测量多个参数,包括:
- 质量流量
- 密度
- 速度
有时传感器也可以测量温度。
质量流量是通过比较和分析两个正弦相位之间的时间延迟来确定的。该相移 ∆t 以微秒 (μs) 为单位进行测量。
该参数与质量流量成正比。∆t越高,流速越高。
密度也是通过分析振荡中的正弦波来测量的。当磁通密度发生变化时,管壁振荡频率也会发生变化。
以悬挂在同一弹簧上的两个不同载荷为例,考虑这种情况。质量越大,振荡频率越低。同时,负载较小的弹簧将更频繁地移动。
在流量计的情况下,相同体积的不同物质由于其密度而具有不同的质量,并且将充当这样的负载。这里的管子类似于示例中的弹簧。也就是说,流中物质的密度越大,振荡的壁频率就越低。
根据这一原理,设备确定被测材料的密度。
科里奥利流量计压降与流量灵敏度直接相关。该值以每单位质量流量的相移微秒为单位。因此,该值越高,可能的管径越大,压降越低。
科里奥利流量计优缺点
在考虑了流量传感器的设计及其工作原理之后,让我们看看这种设备的主要优点和缺点。
科里奥利流量计的优点:
- 测量精度
- 高重复性
- 不依赖于流向
- 缺少活动部件
- 最低要求的技术服务
- 能够处理非常粘稠的物质
科里奥利流量计的缺点:
- 小范围的动态
- 大尺寸
- 外部振动会影响结果
- 对温度变化敏感
其中一些问题可以通过改进设备的设计来纠正。例如,用户可以通过将设备安装在橡胶密封装置上等来最大程度地减少对设备的振动影响。
通常,这些类型的传感器是测量管道中流量参数的一种简单有效的方法。但是,它们需要稳定的物理条件才能运行。
科里奥利流量计安装
所展示的单元没有很高的安装要求。它们不需要像涡轮流量计那样前后的直管段.
科里奥利流量计的安装方向是精确测量的关键因素。 安装方向取决于中型类型。
对于液体测量,最好放下弯曲的部分。在此位置,多余的气体和空气将从工作区域排出。但是,应避免将设备安装在其后有向下管道部分的地方。这可能会导致虹吸效应并增加测量误差。
对于气体或蒸汽流量计,最好竖起管道。该位置将去除管子中多余的水和冷凝水。请勿将设备安装在管道的最高点。此时空气或气体可能会积聚并干扰精确测量。
旗型安装(垂直)最适合处理混合和双相物质。它也适用于悬浮低流量液体。流动方向应始终从下到上并垂直于地平线。
尽量避免安装在靠近阀门和歧管的地方,以免产生额外的湍流。顺便说一句,湍流是涡街流量计工作原理的关键因素。
在安装之前,请仔细阅读手册和数据表!每个制造商可能有不同的校准和安装要求。
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