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對系列質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)性能進行簡單的分析
發(fā)布日期：2019-04-02 瀏覽次數(shù)：2216
對系列質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)性能進行簡單的分析
質(zhì)量流量計用于工業(yè)過程中對各種料液成分進行在線質(zhì)量累計計量。如：含水原油輸送過程中的油、水分別計量；礦漿輸送過程中干礦量的計量；含泡沫液體（如啤酒）以及密度變化比較大的流體輸送過程的質(zhì)量計量。
系列質(zhì)量流量計的產(chǎn)品原理：
采用濃度計和體積流量計結(jié)合的測量方法，實現(xiàn)對管道內(nèi)流體中的固體含量進行非接觸式動態(tài)在線檢測和計量。
系列質(zhì)量流量計結(jié)構(gòu)特性
在一個測量系統(tǒng)中，流體質(zhì)點作用在測量管上的科氏力是很小的，這給的測量帶來很大的困難。為使測量管產(chǎn)生足夠強的信號，就應(yīng)加大科氏力對測量管的作用或在同樣的科氏力的作用下增大測量管的變形。ω
從原理上講Fc＝2ωVM，在被測流體一定時，只有加大ω或V，才能提高Fc。實際中ω的增加，在儀表上就需要提高振動頻率和振動的振幅。振動頻率的提高，嚴重地影響測量管的壽命，而振幅的提高就需提供較大的動力。V的增加就是增加流速，這樣即增加了測量管上的靜壓，也增大流量計對整個系統(tǒng)的壓力損失。這些對流量計本身和整個系統(tǒng)都是不利的。
另一方面從結(jié)構(gòu)設(shè)計上，就要考慮提高科氏力作用在振動管上的效率及提高傳感器的檢測能力，對后者性能的提高在此不討論。要想提高作用在測量管上的效率，必須在結(jié)構(gòu)形狀上提高測量管整體的系統(tǒng)彈性，減少鋼性，選用彈性好、性能穩(wěn)定的材料，并準確選擇系統(tǒng)的振蕩頻率。以達到同樣的科氏力作用下，測量管的變形量增加。一般來說，測量管的管壁越薄，長度越長，結(jié)構(gòu)形狀的系統(tǒng)彈性越好，作用在管上的科氏力就越明顯。這樣可使測量管的變形加大，信噪比增加，還可減少外界帶來的干擾。測量管上所受的應(yīng)力不要過于集中在一點上，以免造成機械疲勞。應(yīng)力作用的形式不同，也對管子的疲勞和測量靈敏度造成一定的影響。對于不同的結(jié)構(gòu)，由于其設(shè)計思路不同，各有特色，但也存在著一些問題，每一種形式均不可能達到盡善盡美。
下面就具體的系列質(zhì)量流量計結(jié)構(gòu)對性能的影響進行簡單分析。
1．測量管的形狀：
測量系統(tǒng)彈性的增加，增大了作用于振動管系統(tǒng)的科氏力的效應(yīng)，但也增大外界機械噪聲的干擾和儀表體積。測量管應(yīng)盡量減少急劇彎曲，大可能的增大測量管內(nèi)徑，這樣可以減少壓力損失。雙測量管型的信噪比得到增加，流通能力也增加，別普遍采用。
2．管壁
壁厚增加使管子更具有剛性，也增加了流動時管子的固定質(zhì)量，減少了流體中夾雜氣體時，由于其分布的不均勻引起比重變化對管子振動的影響，同時提高測量管耐壓、耐磨性，但會降低系統(tǒng)彈性，影響測量的靈敏性。
3．制造和安裝
測量管的形狀在制作過程應(yīng)保證其對稱性，在雙測量管結(jié)構(gòu)中應(yīng)保證兩根管的一致性，傳感器的定位要準確，以減少測量中由于密度或粘度變化對測量結(jié)果的影響。流量質(zhì)量分配的不穩(wěn)定性，給測量結(jié)果的準確性帶來影響。
從原理上講，測量管所受科氏力的大小只與流體的質(zhì)量流量有關(guān)，與流體密度、粘度無關(guān)。但密度的變化會帶來附加的慣性力；而粘度的變化時測量管的內(nèi)壁附著層不同，產(chǎn)生不同的邊界層效應(yīng)。結(jié)果引起測量管的質(zhì)量分配不穩(wěn)定，對測量結(jié)果的準確度帶來影響。
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