質量流量計是根據(jù)科里奧利力原理開發(fā)的一種質量流量的儀表,通常由傳感器和變送器兩部分組成。
由于質量流量計能夠直接測量流體的質量流量;測量準確度高;應用范圍廣;運行可靠、維修率低等特點應用范圍廣泛。
質量流量計傳感器安裝應使傳感器流向標識與流體流向一致。
由于科氏質量流量計是根據(jù)測量管振動原理測量的流量儀表,因此傳感器安裝時應考慮相關管路做堅固的支撐,避免儀表及相關管路產生震動。
若強烈的管道振動不可避免時,建議用柔性管將管道系統(tǒng)與儀表傳感器隔離。
為保證測量的可靠性,儀表的安裝方式要考慮以下幾個因素:
?、佼斮|量流量計測量液體時,建議殼體向下安裝;
②當質量流量計測量氣體時,建議殼體向上安裝;
③當測量的介質是懸濁液時,建議傳感器采用旗式安裝。
質量流量計依據(jù)牛頓第二定律:力=質量×加速度(F=ma)。當質量為m的質點以速度V在對P軸作角速度ω旋轉的管道內移動時,質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,在質點的αt方向上作用著科里奧利力Fc=2ωVm,管道對質點作用著一個反向力-Fc=-2ωVm。
當密度為ρ的流體在旋轉管道中以恒定速度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。
由于存在關系式:qm=ρVA
所以:ΔFc=2ωqmΔx(2)
因此,直接或間接測量在旋轉管中流動流體的科里奧利力就可以測得質量流量。
數(shù)學模型
對(2)式進一步推導(有關數(shù)學推導省略),得出如下數(shù)學模型:
?。?)
式中:qm———質量流量;
K———一個僅決定與測量管結構尺寸的量,當測量管結構一定時,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)來表示質量流量。
質量流量計在工作的過程中,要做好檢測跟維護??剖?span title="質量流量計" target="_blank">質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量流量計在實際運行中經常遇到的問題:造成零點漂移的因素很多,如傳感器的安裝應力、測量管的結構不對稱、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整時非常必要的。
零點檢查至少沒三個月進行一次,在生產允許的情況下,對安裝在重要監(jiān)測點的科氏力式質量流量計,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運行的關鍵。
2、工作參數(shù)的檢查
流量計在使用過程中,應經常注意所設置的工作參數(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,則應查看變送器內部設置的各工作參數(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、生產廠家的不同,故障顯示方式和內容也各有所異。對不同的故障報警指示,可查看產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、用于易結垢流體測量的維護
流量計測量易結垢(如結水垢、結蠟)流體是,應經常檢查器運行情況,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有可能結垢,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。
質量流量計具有高精度,穩(wěn)定性強的特點。要想保持質量流量計的這些特性,就要不定期對質量流量計就行檢測跟維護。只有在質量流量計狀態(tài)良好的情況下,才能得到精準的測量,完全發(fā)揮質量流量計的效果。
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