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體積流量計(jì)與質(zhì)量流量計(jì)
閱讀：1600 發(fā)布時(shí)間：2017-1-5
摘要:質(zhì)量流量計(jì) 與體積流量計(jì)
經(jīng)過多年研究， 1977 年美國 MICRO-MOTION 公司首先推出 U 型管質(zhì)量流量計(jì)，此種質(zhì)量流量計(jì)一問世，便顯示其強(qiáng)大的生命力，其優(yōu)點(diǎn)是可直接得到質(zhì)量流量信號(hào)，且不受介質(zhì)的物理參數(shù)影響，精度為計(jì)量值的±0.4% ，有的可達(dá)到 0.2% ，可計(jì)量種類極多的氣體，液體和稀漿，特別適用于液化石油氣和液化天然氣等以質(zhì)量交易介質(zhì)測量，補(bǔ)充了電磁流量計(jì)不足；由于不受上流側(cè)流速分布的影響，因而在質(zhì)量流量計(jì)的前后側(cè)不需要直接管段。不足處是，質(zhì)量流量計(jì)加工精度較高，一般有很重的基座，因此價(jià)格昂貴；由于容易受到外部振動(dòng)影響而使精度下降，要注意其安裝地點(diǎn)及方式的選擇。
質(zhì)量流量計(jì)和體積流量計(jì)的區(qū)別
體積流量計(jì)是直接測量型,如葉板式,浮球式流量計(jì).電控方面主要有(膜)式,卡門渦旋式. 質(zhì)量流量計(jì)是間接測量型,電控方面主要是通過壓力傳感器,溫度傳感器,測量壓力,溫度來換算成流量的.
什么是質(zhì)量流量計(jì)？
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，直接利用地球自轉(zhuǎn)對震動(dòng)流體的影響測量物質(zhì)質(zhì)量量。熱式質(zhì)量流量計(jì)與質(zhì)量流量計(jì)的區(qū)別?熱式質(zhì)量流量計(jì)只能用在氣體，利用各種氣體對熱的傳導(dǎo)和吸收能力不同，測量從發(fā)熱到感應(yīng)之間的熱量傳遞或者熱能損失來對應(yīng)流速。
通常的質(zhì)量流量計(jì)指科里奧利流量計(jì)，利用科里奧利原理(地球自轉(zhuǎn)對曲線運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的干擾)來直接測量流體流過的質(zhì)量量，可以測氣體和液體。zui有名的就是MicroMotion。—種新穎型的流量計(jì)——氣體質(zhì)量流量計(jì)
目前所用各種型式的氣體質(zhì)量流量計(jì)，絕大部分是計(jì)量氣體的體積流量。由于氣體的體積隨溫度與壓力的不同而變動(dòng)，所以常發(fā)生較大的計(jì)量誤差。如工作壓力經(jīng)常變動(dòng)，更使質(zhì)量計(jì)量計(jì)發(fā)生困難。氣體質(zhì)量流量計(jì)的主要特點(diǎn)是不受溫度與壓力變動(dòng)的影響，其顯示讀數(shù)直接指示氣體的質(zhì)員流量。它具有一系列優(yōu)點(diǎn)：
1. 在常壓、高壓或負(fù)壓的條件下均可選用。
2. 可在常溫、100度，甚至又高的溫度下正常運(yùn)行。
3. 適用的量程范圍寬，既能用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)小流量的場所也可用于工廠生產(chǎn)中的大型裝置。
4. 流量計(jì)的阻力降極微。
5. 抗介質(zhì)腐蝕的能力強(qiáng)。
6. 計(jì)量精度高。
7. 輸出電訊號(hào)，可遠(yuǎn)傳顯示，還便于與其他儀表配合后實(shí)現(xiàn)流量記錄．自控或累計(jì)。
質(zhì)量流量計(jì)測量原理
一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量系統(tǒng)包括一臺(tái)傳感器和一臺(tái)用于信號(hào)處理的變送器。Rosemount質(zhì)量流量計(jì)依據(jù)牛頓第二定律：力=質(zhì)量×加速度(F=ma)如圖1所示，當(dāng)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度V在對P軸作角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)移動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)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2ωr，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(fù)合運(yùn)動(dòng)，在質(zhì)點(diǎn)的αt方向上作用著科里奧利力Fc=2ωVm，管道對質(zhì)點(diǎn)作用著一個(gè)反向力-Fc=-2ωVm。
當(dāng)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度V流動(dòng)時(shí)，任何一段長度Δx的管道將受到一個(gè)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(guān)系式：mq=ρVA
所以：ΔFc =2ωqmΔx (2)
因此，直接或間接測量在旋轉(zhuǎn)管中流 動(dòng)流體的科里奧利力就可以測得質(zhì)量流量。