二、原理
1. 科里奧利力的產(chǎn)生
- 科里奧利力是一種在旋轉(zhuǎn)參照系中產(chǎn)生的慣性力。當(dāng)一個質(zhì)點相對于一個旋轉(zhuǎn)參照系做直線運動時,在旋轉(zhuǎn)參照系中觀察,該質(zhì)點會受到一個垂直于其運動方向和旋轉(zhuǎn)軸方向的力,這就是科里奧利力。
- 科里奧利力的大小可以用公式F = 2mv\times\omega來表示,其中m是質(zhì)點的質(zhì)量,v是質(zhì)點相對于旋轉(zhuǎn)參照系的速度,\omega是旋轉(zhuǎn)參照系的角速度。
2. 科里奧利質(zhì)量流量計的測量原理
- 科里奧利質(zhì)量流量計由一根或多根振動管組成。當(dāng)流體流過振動管時,振動管會被驅(qū)動以固定頻率振動。
- 根據(jù)科里奧利力原理,流體在振動管內(nèi)流動時,會產(chǎn)生科里奧利力,導(dǎo)致振動管發(fā)生扭曲變形。
- 流體的質(zhì)量流量與振動管的扭曲程度成正比。通過測量振動管的扭曲程度(通常通過安裝在振動管上的傳感器測量其相位差或頻率變化),就可以計算出流體的質(zhì)量流量。
三、結(jié)構(gòu)
1. 傳感器
- 傳感器是科里奧利質(zhì)量流量計的核心部件,它包括振動管、驅(qū)動器和檢測元件。
- 振動管通常采用U形、Ω形或直形結(jié)構(gòu),其材質(zhì)根據(jù)被測流體的性質(zhì)選擇,如不銹鋼、哈氏合金等。
- 驅(qū)動器用于使振動管產(chǎn)生振動,常見的驅(qū)動方式有電磁驅(qū)動和壓電驅(qū)動。
- 檢測元件用于測量振動管的振動特性,如應(yīng)變片、電容式傳感器等,通過檢測振動管的位移、相位差或頻率變化來獲取流量信息。
2. 變送器
- 變送器負(fù)責(zé)將傳感器采集到的信號進行處理、放大和轉(zhuǎn)換,將其變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(如4 - 20mA或數(shù)字信號)輸出。
- 變送器內(nèi)部通常包含信號調(diào)理電路、微處理器、存儲器和通信接口等,能夠?qū)崿F(xiàn)流量測量、數(shù)據(jù)處理、故障診斷和通信等功能。
3. 外殼和連接部件
- 外殼起到保護傳感器和變送器的作用,通常采用金屬或工程塑料制成,具有良好的密封性和抗腐蝕性。
- 連接部件包括管道連接法蘭或螺紋接口,用于將流量計與被測流體管道連接起來,確保流體能夠順暢地流入和流出流量計。