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FCM2000科氏力質(zhì)量流量計(jì)

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產(chǎn)品簡介

詳細(xì)介紹

，當(dāng)一個(gè)位于旋轉(zhuǎn)系內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)作朝向或者離開旋轉(zhuǎn)中心的運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一慣性力。如圖6-1所示，當(dāng)質(zhì)量為(δm的質(zhì)點(diǎn)以勻速u在一個(gè)圍繞旋轉(zhuǎn)軸P以角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)軸向移動(dòng)時(shí)，這個(gè)質(zhì)點(diǎn)將獲得兩個(gè)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軸。

(2)切向加速度at(科里奧利加速度)，其值等于2ωu，方向與ar垂直，正方向符合右手定則，如圖6-1所示。

為了使質(zhì)點(diǎn)具有科里奧利加速度at，需在at的方向上加一個(gè)大小等于2ωuδm的力，這個(gè)力來自管道壁面。反作用于管道壁面上的力就是流體施加在管道上的科里奧利力Fc。
方向與αt相反。

從圖6-1可以看出，當(dāng)密度為ρ的流體以恒定流速u沿圖6-1所示的旋轉(zhuǎn)管流動(dòng)時(shí)，任一段長度ΔX的管道都將受到一個(gè)大小為ΔFe的切向科里奧利力：

式中，A為管道內(nèi)截面積。由于質(zhì)量流量qm=ρuA，因此：

基于上式，只要能直接或者間接地測量出在旋轉(zhuǎn)管道中流動(dòng)的流體作用于管道上的科里奧利力，就可以測得流體通過管道的質(zhì)量流量。

在過程工業(yè)應(yīng)用中，要使流體通過的管道圍繞P軸以角速度ω旋轉(zhuǎn)顯然是不切合實(shí)際的。這也是早期的質(zhì)量流量計(jì)始終未能走出實(shí)驗(yàn)室的根本原因。經(jīng)過幾十年的探索，人們終于發(fā)現(xiàn)，使管道繞P軸以一定頻率上下振動(dòng)，也能使管道受到科里奧利力的作用。而且，當(dāng)充滿流體的管道以等于或接近于其自振頻率振動(dòng)時(shí)，維持管道振動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)力是很小的。從而從根本上解決了CMF的結(jié)構(gòu)問題。為CMF的迅速商用化打下了基礎(chǔ)。經(jīng)過近二十年的發(fā)展，以科里奧利力為原理而設(shè)計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)已有多種形式。根據(jù)檢測管的形狀來分，大體上可以歸納為四類，即：直管型和彎管型；單管型和多管型(一般為******型)。

彎管型檢測管的儀表管道剛度低，自振頻率也低，可以采用較厚的管壁，儀表耐磨、耐腐蝕性能較好，但易存積氣體和殘?jiān)鸶郊诱`差。直管型儀表不易存積氣體，流量傳感器尺寸小，重量輕。但自振頻率高，為使自振頻率不至于太高，往往管壁做得較薄，易受磨損和腐蝕。單管型儀表不分流，測量管中流量處處相等，對穩(wěn)定零點(diǎn)有好外，也便于清洗，但易受外界振動(dòng)的干擾，***見于早期的產(chǎn)品和一些*********儀表。雙管型儀表由于實(shí)現(xiàn)了兩管相位差的測量，可降低外界振動(dòng)干擾的影響。

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是一種直接兒精密地測量流體質(zhì)量流量的新穎儀表，以結(jié)構(gòu)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(dòng)起來，則兩側(cè)的直管會(huì)跟著振動(dòng)，即它們會(huì)同時(shí)靠攏或同時(shí)張開，即兩根管的振動(dòng)是同步的，對稱的。

如果在管子同步振動(dòng)的同時(shí)，將流體導(dǎo)入管內(nèi)，使之沿管內(nèi)向前流動(dòng)，則管子將強(qiáng)迫流體與之一起上下振動(dòng)。流體為了反抗這種強(qiáng)迫振動(dòng)，會(huì)給管子一個(gè)與其流動(dòng)方向垂直的反作用力，在這種被叫做科里奧利效應(yīng)力的作用下，管子的震動(dòng)不同步了，入口段管與出口段管在振動(dòng)的時(shí)間先后商會(huì)出現(xiàn)差異，（差異是由于入口段和出口段流體流向是相反的），這叫做相位時(shí)間差。這種差異與流過管子的流體質(zhì)量流量的大小成正比。如果通過電路能檢測出這種時(shí)間差異的大小，則就能將質(zhì)量流量的大小給確定了。這種流量計(jì)被稱作科里奧利直接質(zhì)量流量計(jì)，它與世界上目前在用的幾十種常規(guī)容積式流量計(jì)的***大不同是它測的質(zhì)量的大小，使用的單位是kg/h。用質(zhì)量（如千克）作單位的流量計(jì)比用容積（如立升或立方米）作單位的容積式流量計(jì)要準(zhǔn)確和恒定。因?yàn)橘|(zhì)量是遵循守恒定律的。

科氏力質(zhì)量流量計(jì)的發(fā)明是科技界苦苦求索幾十年的結(jié)果，它不但具有準(zhǔn)確性、重復(fù)性、穩(wěn)定性，而且在流體通道內(nèi)沒有阻流元件和可動(dòng)部件，因而其可靠性好，使用壽命長，還能測量高粘度流體和高壓氣體的流量?，F(xiàn)在汽車用的清潔燃料壓縮天然氣（CNG）的計(jì)量就是靠它側(cè)準(zhǔn)的，而在石油、化工、冶金、建材、造紙、醫(yī)藥、食品、生物工程、能源、航天等工業(yè)部門，其應(yīng)用也越來越廣泛。它的問世帶來了流體測量技術(shù)的一次深刻變革，被zj****譽(yù)為是21世紀(jì)的主流流量計(jì)。