科里奧利質(zhì)量流量計(jì)現(xiàn)在受到用戶的青睞，是由于它能直接測(cè)量管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量，而不必像過去那樣，分別測(cè)量被測(cè)流體的體積流量和密度，然后計(jì)算求得。此外，它的精度和穩(wěn)定度較高，量程比也比較大，但是其性能價(jià)格比太高。
另外，科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的原理，實(shí)質(zhì)是利用一個(gè)彈性體的共振特性：隊(duì)友流體流動(dòng)和無流體流動(dòng)的振動(dòng)(在共振區(qū)附近)的金屬管元件，測(cè)定其動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，求出此諧振系統(tǒng)的相位差(時(shí)間差)與質(zhì)量流量之間的關(guān)系。而有流體流動(dòng)的金屬管元件諧振的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，與無流體流動(dòng)的金屬管的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性之間的差別，是由于Coriolis效應(yīng)引起的。目前，該流量計(jì)被關(guān)注較多的有如下2個(gè)特性!
一、撓性管的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析
1、撓性曲管的分析
Hemp and Sultan (Cranfield Institute of Technology, England) 用Euler梁理論，對(duì)撓性曲管的諧振的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行過分析，并結(jié)合U-型管作了具體計(jì)算。
a.方程(Oscillating tube of cruved part)
對(duì)于不同的幾何形狀，上述的一般性公式和邊界條件還可以在進(jìn)一步簡(jiǎn)化。譬如，對(duì)彈性金屬管的直管部分，可以令a趨于無窮即可。
b.邊界條件
在端點(diǎn)上，有在不同形狀的管段的連接點(diǎn)上
c. 數(shù)值求解
數(shù)值求解和計(jì)算結(jié)果作者計(jì)算出了U-型元件的基頻和其諧振的振動(dòng)模態(tài)(位移模態(tài)和彎曲模態(tài))，以及其相位和流量之間的關(guān)系式，理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合得很好。和計(jì)算結(jié)果作者計(jì)算出了U-型元件的基頻和其諧振的振動(dòng)模態(tài)(位移模態(tài)和彎曲模態(tài))，以及其相位和流量之間的關(guān)系式，理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合得很好。
2、撓性直管的分析
Raszillier and Durst(University of Erlangen,Germany)用Euler梁理論，考慮流體是運(yùn)動(dòng)弦，對(duì)一維撓性直管的諧振的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了分析
a.方程(Oscillating tube of staight part )
b.邊界條件
c.數(shù)值求解和計(jì)算結(jié)果
作者用了頗為復(fù)雜的求解過程，計(jì)算出了有流體流動(dòng)和無流體流動(dòng)的直管的基頻和其諧振的位移振動(dòng)模式，并由此計(jì)算出相位差和流量之間的關(guān)系。
二、剛性直管的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析
Cascetla假定直觀是剛性的，可以避免計(jì)算上述彈性管的基頻和其諧振的位移振動(dòng)模態(tài)，從而可進(jìn)一步簡(jiǎn)化計(jì)算，最后也可得到根簡(jiǎn)單的結(jié)果：振動(dòng)位移和流量之間的關(guān)系。
1、實(shí)用設(shè)計(jì)問題
上述諧振的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析，雖很細(xì)致但是學(xué)院式的。工程師最關(guān)心的是指導(dǎo)彈性管的共振頻率及氣管壁的應(yīng)力分布和抵抗疲勞的強(qiáng)度是否足夠。較為簡(jiǎn)單的辦法是用結(jié)構(gòu)分析軟件包SAP,或ANSYS進(jìn)行分析計(jì)算。
2、彈性元件的選擇
從力學(xué)角度來看，對(duì)質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先要選擇合適的一次感受元件，以便盡可能提高一次元件的Coriolis效應(yīng)。這包括感受元件較佳形狀的選擇，以及彈性金屬管的較佳材料和壁厚的選擇。元件的形狀，大體上可以歸納為四類，即：彎管形和直管形;單管形和多管形(雙管形)。在選形時(shí)，其原則主要是要平衡所選的一次元件的性能，較佳使用范圍和成本這三個(gè)因素。一般地講，所選的形狀愈復(fù)雜，其Coriolis效應(yīng)就愈高，但生產(chǎn)工藝和技術(shù)就愈復(fù)雜，因而其成本就愈高。通常一次元件總是歸屬于上述的四類中的兩類形式的結(jié)合：如彎管形和雙管形的結(jié)合。
目前，以Coriolis力為原理而設(shè)計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)，其一次元件有各式各樣的幾何形狀，如：
雙U型或三角型
雙S型
雙w型
雙K型
雙螺旋型
單管多環(huán)型
單J型
單直管型
雙直管型
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