测量仪表与自动化04剖析.ppt

3.流量计工作原理 （1）质量流量测量 1）流量测量管在电磁系统驱动下，以测量管的固有频率作周期性振动，振幅约1mm。 2）流体流动在测量管上产生科氏力。 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter v—流体流速 w—振荡角速度 m—振动管中流体的质量 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 介质作用力（入口） 介质作用力（出口） 无流量 有流量 （1）质量流量测量 3.流量计工作原理 （1）质量流量测量 3）质量流量与科氏力关系 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 3.流量计工作原理 （1）质量流量测量 4）测量管扭转程度与M关系 测量管扭转力矩: 对一定的测量管系统： θ— 测量管扭转变形角； Ks— 测量管系统的扭转弹性系数； 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 由： 得： 科里奥利力流量计的基本方程。 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 3.流量计工作原理 （1）质量流量测量 科里奥利力流量计的基本方程 5）扭转角度的检测 因 θ 很小，则有： vt —测量管的线速度； △t—测量管通过检测器的时间差 将M的测量转换为△t的测量。 位移检测 位移检测 3.流量计工作原理 （1）质量流量测量 双U形： 两个测量管相对振动；两个测量管得到平衡振动，并且避免外部振动的影响。 两个测量管入口和出口分别有位移检测； 检测两个测量管相对振动的距离。 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 3.流量计工作原理 （1）质量流量测量（双U形） 流量与位移检测信号 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 无流量时，两个位移检测器的信号是重叠的，信号是同步的。 有流量时，出口管相位超前入口管 相位差与质量流量成正比。 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 3.流量计工作原理 （2）密度测量： 测量的基础：介质质量、管材料刚性和振动频率之间的关系 当质量增加时，系统的振动频率则会下降（增加质量） 当质量减少时，系统的振动频率则会提高（减少质量） 通过测量流量管周期（单位：微秒/周）来计算密度 介质密度与流量管周期的平方数之间的关系成线性。 图中显示了这两种标定介质密度与流量管周期之间的线性关系。 (2)密度测量： 通过测量流量管周期（单位：微秒/周）来计算密度 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 流体在旋转系中直线运动，产生与M成正比的科氏力 优点： 直接质量测量，还可测密度 应用范围广。适合各种液体、足够密度的高压气体或含少量气体的两相流 精度高（0.15或0.2级）， 无可动部件及任何接触性探测元件 安装要求不高，无需直管段 测量值对流体特性不敏感（粘度、密度等变化对测量值得值的影响微小）。 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 缺点： 初购置费用较高 部分CMF压损大,体积笨重 测浆液有可能堵塞，注意清洗 只能测压力较高的气体 对管道振动较敏感 限于200mm以下的管径 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter 4.7.3 科里奥利质量流量计CMF，Coriolis Mass flowmeter * * * * * * * 4.6.2 涡街流量计 卡门/卡曼涡（Kaman?Vortex?Street） 美宇航局MODIS卫星拍摄。特里斯坦-达库尼亚岛(Tristan de Cunha)上空气流的变化，云团涡街 4.6.2 涡街流量计 流体绕流高大烟囱、高层建筑、电线、油管道和换热器的管束时都会产生卡门涡街。 卡曼涡街的旋涡以一定的频率产生、脱离和逸散，圆柱体两侧的压强也以相同的频率发生周期性变化，当旋涡脱落频率等于圆柱体某一振型的自振频率时，圆柱体就会发生激烈的振动，此现象属于一种诱导振动。 塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。第一座塔科马海峡大桥，绰号舞动的格蒂，于1940年7月1日通车，四个月后戏剧性地被微风摧毁，这一幕正好被一支摄影队拍摄了下来，该桥因此声名大噪。重建的大桥于1950年通车，被称为：强壮的格蒂；2007年，新的平行桥通车。 4.6.2 旋涡流量计 1.涡街流