質量和流量的測量是許多行業(ye) 正常運行的關(guan) 鍵要素,其中包括配方配料、物料平衡確定以及計費和貿易交接操作等等,由於(yu) 這些是加工廠中最關(guan) 鍵的流量測量數據,因此科氏力質量流量計(又名科裏奧利質量流量計)檢測的可靠性和準確性非常重要。下麵由美國必威betway官网网页登录進口科氏力質量流量計專(zhuan) 家,來為(wei) 大家講解一下什麽(me) 事科氏力質量流量計,以及科氏力質量流量計的原理和發展。
的曆史
過去,質量流量通常是根據體(ti) 積流量計和密度計的輸出來計算的。密度變化要麽(me) 直接測量,要麽(me) 使用過程溫度和壓力變送器的輸出計算。歸根結底,由於(yu) 過程壓力或溫度與(yu) 密度之間的關(guan) 係並不總是很準確,因此這些測量結果不是很準確。
使用角動量運行的角動量流量計的早期設計—恒速旋轉的葉輪給被檢測氣流或液流加一角動量,該角動量傳(chuan) 給葉輪下遊方向的一渦輪,從(cong) 而產(chan) 生一反作用力矩,力矩的大小則正比於(yu) 質量流量。然而,由於(yu) 複雜的機械設計和高昂的維護成本,角動量流量計在很大程度上已被更簡單且維護要求更低的設計所取代。
科氏力質量流量計被廣泛認為(wei) 是最精確的質量流量計類型,科氏力質量流量計並廣泛用於(yu) 工業(ye) 應用中以進行精確測量。科裏奧利流量計采用根據科裏奧利效應原理運行的質量流量計,科氏力質量流量計在旋轉係統中移動的質量會(hui) 受到垂直於(yu) 運動方向和旋轉軸的作用力。第一個(ge) 工業(ye) 科裏奧利專(zhuan) 利可以追溯到1950年代,第一個(ge) 科裏奧利質量流量計是在1970年代製造的。
科裏奧利原理
法國工程師科裏奧利 (GG Coriolis) 首先注意到,由於(yu) 地球向東(dong) 自轉,所有在地球表麵運動的物體(ti) 都傾(qing) 向於(yu) 側(ce) 向漂移。在北半球,偏轉在運動的右側(ce) ;在南半球,偏轉向左。這種漂移在海洋的潮汐活動和地球的天氣中起著主要作用。因為(wei) 赤道上的一個(ge) 點每天比靠近兩(liang) 極的一個(ge) 點描繪出一個(ge) 更大的圓,所以一個(ge) 物體(ti) 向任一極移動都會(hui) 向東(dong) ,因為(wei) 它在經過更慢旋轉的表麵時保持更高的(向東(dong) )旋轉速度地球。這種漂移被定義(yi) 為(wei) 科裏奧利力。
當流體(ti) 在管道中流動並通過機械引入管道中的表觀旋轉而受到科裏奧利加速度時,科裏奧利慣性效應產(chan) 生的偏轉力的大小將是流體(ti) 質量流量的函數。如果管道繞著一個(ge) 點旋轉,同時液體(ti) 流過它(朝向或遠離旋轉中心),則該流體(ti) 將產(chan) 生慣性力(作用在管道上),該力將與(yu) 流動方向成直角.
參考圖 1,粒子 (dm) 在管 (T) 內(nei) 以速度 (V) 行進。管子圍繞一個(ge) 固定點 (P) 旋轉,並且粒子距離該固定點一個(ge) 半徑 (R)。粒子在加速度的兩(liang) 個(ge) 分量下以角速度 (w) 運動,指向 P 的向心加速度和與(yu) ar 成直角的科裏奧利加速度:
ar(向心)= w2r
在(科裏奧利)= 2wv
為(wei) 了賦予科裏奧利對於(yu) 流體(ti) 粒子的加速度 (at),管道必須產(chan) 生 at (dm) 的力。流體(ti) 粒子以相等且相反的科裏奧利力對該力作出反應:
Fc = at(dm) = 2wv(dm)
然後,如果過程流體(ti) 具有密度 (D) 並且在橫截麵積為(wei) A 的旋轉管內(nei) 以恒定速度流動,則長度為(wei) X 的管段將受到大小為(wei) 的科裏奧利力:
Fc = 2wvDAx
因為(wei) 質量流量為(wei) dm = DvA,科裏奧利力 Fc = 2w(dm)x,最後:
質量流量 = Fc / (2wx)
科氏力質量流量計如何工作?
科氏力質量流量計通過慣性測量質量。液體(ti) 或氣體(ti) 流過由小型致動器振動的管子。這人為(wei) 地將科裏奧利加速度引入流動的流中,從(cong) 而在管上產(chan) 生可測量的扭轉力,從(cong) 而導致相移。這種扭轉力與(yu) 質量成正比——科氏力質量流量計通過檢測由此產(chan) 生的角動量來測量質量流量。
科氏力質量流量計的應用
科氏力質量流量計是最精確的流量計類型,廣泛用於(yu) 各行各業(ye) 的許多不同應用以及科學應用。據美國科恩科KNKE工業(ye) 技術專(zhuan) 家講解,科氏力質量流量計在質量流量測量、密度測量、溫度測量和粘度測量方麵提供高精度。
與(yu) 基於(yu) 速度的技術(例如容積式流量計、超聲波流量計和渦輪流量計)不同,科氏力質量流量計可以檢測任何種類的中等密度氣體(ti) 或低流量流體(ti) 的流量,包括原油和其他種類的燃料、清潔劑和其他化學品、植物油和動物脂肪、牙膏和酒精、所有類型的食品和非牛頓液體(ti) 。自排水設計可用於(yu) 滿足就地清潔要求的衛生應用。