質(zhì)量流量計依據(jù)牛頓第二定律:力=質(zhì)量×加速度(F=ma)。當質(zhì)量為m的質(zhì)點以速度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ω2r,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。由于復合運動,在質(zhì)點的αt方向上作用著科里奧利力Fc=2ωVm,管道對質(zhì)點作用著一個反向力-Fc=-2ωVm。
當密度為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:qm=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。
數(shù)學模型
對(2)式進一步推導(有關(guān)數(shù)學推導省略),得出如下數(shù)學模型:
?。?)
式中:qm———質(zhì)量流量;
K———一個僅決定與測量管結(jié)構(gòu)尺寸的量,當測量管結(jié)構(gòu)一定時,在一定溫度下,K是一定值;
G———測量管材料的剪切彈性模量;在一定溫度下,K是一定值;
ω———測量管主振動的固有頻率;
ωθ———測量管扭轉(zhuǎn)振動的固有頻率;
Δt———測量管兩檢測信號的時間差。
電路中由時間差檢測器測量左右檢測信號之間的滯后時間。這個“時間差”Δt經(jīng)過數(shù)字量測量、處理、濾波以減少噪聲,提高測量分辨率。時間差乘上流量標定系數(shù)來表示質(zhì)量流量。
質(zhì)量流量計在工作的過程中,要做好檢測跟維護??剖?span title="質(zhì)量流量計" target="_blank">質(zhì)量流量計在使用的過程中,會出現(xiàn)零點漂移的情況,要學會分析零點漂移的原因,找到解決的方法。天辰博銳質(zhì)量流量計發(fā)生了零點漂移,會導致測量的精準度不夠準確。因此,我們時常要對質(zhì)量流量計進行檢測及維護。
1、零點檢查(零校準)
零點漂移是科氏力式質(zhì)量流量計在實際運行中經(jīng)常遇到的問題:造成零點漂移的因素很多,如傳感器的安裝應力、測量管的結(jié)構(gòu)不對稱、被測流體物理特性參數(shù)的變化等。尤其是在小流量測量時,零點漂移對測量準確度的影響較為嚴重。所以定期進行零點檢查和調(diào)整時非常必要的。
零點檢查至少沒三個月進行一次,在生產(chǎn)允許的情況下,對安裝在重要監(jiān)測點的科氏力式質(zhì)量流量計,零點檢查的時間間隔應適當縮短。零校準完成的是否完好是直接影響流量計是否在精度范圍內(nèi)運行的關(guān)鍵。
2、工作參數(shù)的檢查
流量計在使用過程中,應經(jīng)常注意所設(shè)置的工作參數(shù)是否發(fā)生了變化,所顯示的流量、密度、溫度值是否正常,如與實際有較大的出入,可按使用說明書中所敘述的方法重新進行零流量校準。若上述工作完成之后仍然感覺不正常,則應查看變送器內(nèi)部設(shè)置的各工作參數(shù)是否正確。
3、定期觀察流量計的故障指示
根據(jù)流量計的型號、規(guī)格、生產(chǎn)廠家的不同,故障顯示方式和內(nèi)容也各有所異。對不同的故障報警指示,可查看產(chǎn)品使用說明書以確定故障原因,進行處理。
4、定期全面檢查維護
對于使用中的流量計,應定期地進行全面檢查:從傳感器的外觀、安裝牢固程度、工藝管線的振動、變送器和顯示儀表的指示等方面著手逐項全面檢查,發(fā)現(xiàn)問題應及時處理。
5、建立流量計的檔案
為了確保流量計長期可靠的運行,用戶應建立流量計的檔案,把每次檢查、維護和檢定情況作詳細記錄并裝入檔案中,以利于今后更好的維護和使用。
6、用于易結(jié)垢流體測量的維護
流量計測量易結(jié)垢(如結(jié)水垢、結(jié)蠟)流體是,應經(jīng)常檢查器運行情況,當發(fā)現(xiàn)流量計工作不正?;蚱钶^大時,應首先考慮傳感器內(nèi)有可能結(jié)垢,應將傳感器拆下,采用吹掃或清洗等適當方法進行處理。
7、定期標定
根據(jù)流量計應用場合的不同,并按標準體系要求進行定期標定。
質(zhì)量流量計具有高精度,穩(wěn)定性強的特點。要想保持質(zhì)量流量計的這些特性,就要不定期對質(zhì)量流量計就行檢測跟維護。只有在質(zhì)量流量計狀態(tài)良好的情況下,才能得到精準的測量,完全發(fā)揮質(zhì)量流量計的效果。
質(zhì)量流量計主要是用來測量介質(zhì)的質(zhì)量流量及總量、密度,同時,它還可以測量體積流量及總量、介質(zhì)溫度、含水率、酒精的酒精度、混合較均勻的兩種液體的濃度、工藝流程中的原料配比等。
主要適用于以下幾個行業(yè):
1、石油行業(yè),如原油產(chǎn)量計量、含水率、單井產(chǎn)量計量、原油運輸計量
2、化工行業(yè)
3、食品行業(yè)
4、藥品制造行業(yè),如液態(tài)藥品生產(chǎn)計量
5、造紙行業(yè),如紙漿的計量
6、紡織印染行業(yè)
7、能源輸送計量,如液化氣計量
8、環(huán)保行業(yè),如污水處理;脫硫過程測漿液密度