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對影響質(zhì)量流量計精度的因素及修正的初步探討
2013-07-10
1 概述
質(zhì)量流量計是一種測量精度高，運行穩(wěn)定可靠的流量測量儀表，它可以直接測量流體的質(zhì)量流量。隨著社會經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量流量計越來越廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場計量和貿(mào)易結(jié)算。目前，貿(mào)易結(jié)算用質(zhì)量流量計絕大部分都是艾默生公司的產(chǎn)品。很多人會認為，質(zhì)量流量計測量的是質(zhì)量流量，其測量精度與被測介質(zhì)的溫度、壓力無關(guān)，這種看法實際上并不準確。下面我們來作一個初步的探討。
2 質(zhì)量流量計的工作原理
當一根管子繞著原點旋轉(zhuǎn)時，讓一個質(zhì)點從原點通過管子向外端流動，即質(zhì)點的線速度由零受逐漸加大，也就是說質(zhì)點被賦予能量，隨之產(chǎn)生的反作用力Fc將使管子的旋轉(zhuǎn)速度減緩，即管子運動發(fā)生滯后。相反，讓一個質(zhì)點從外端通過管子向原點流動，即質(zhì)點的線速度由大逐漸減小趨向于零，也就是說質(zhì)點的能量被釋放出來，隨之而產(chǎn)生的反作用力Fc將使管子的旋轉(zhuǎn)速度加快，即管子運動發(fā)生超前。這種能使旋轉(zhuǎn)的管子運動速度發(fā)生超前或滯后的力Fc就稱為科氏力
管子繞著原點旋轉(zhuǎn)的科氏力示意圖將繞著同一根軸線以同相位旋轉(zhuǎn)的兩根相同的管子外端用同樣的管子連接起來形成一條U形管。當管子內(nèi)沒有質(zhì)點流過時，連接管與軸是平行的，而當管子內(nèi)有質(zhì)點流過時，由于科氏力的作用，兩根旋轉(zhuǎn)管發(fā)生相位差，連接管就不再與軸平行
總而言之， 管子的相位差大小取決于管子變形的大小，而管子變形的大小僅僅取決于流經(jīng)管子的流體質(zhì)量的大小。這就為利用科氏力直接測量流體的質(zhì)量流量奠定了理論基礎(chǔ)。
流體流過U形管的科氏力示意圖不斷旋轉(zhuǎn)著的管子只能在實驗室里做模型，而不能用于實際生產(chǎn)現(xiàn)場。我們將管子的圓周運動切割下一段圓弧，使管子在圓弧內(nèi)反復(fù)旋轉(zhuǎn)，即將單向旋轉(zhuǎn)運動變成雙向振動，而在有流量時就變成反復(fù)扭動。要實現(xiàn)管子振動是非常方便的，即用激磁電流進行激勵。而在管子兩端利用電磁感應(yīng)分別取得正弦號1和2，兩個正弦號相位差的大小就直接反映出質(zhì)量流量的大小
來源：電能質(zhì)量分析儀 http://www.bjdaisi.com.cn/
質(zhì)量流量計是一種測量精度高，運行穩(wěn)定可靠的流量測量儀表，它可以直接測量流體的質(zhì)量流量。隨著社會經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量流量計越來越廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場計量和貿(mào)易結(jié)算。目前，貿(mào)易結(jié)算用質(zhì)量流量計絕大部分都是艾默生公司的產(chǎn)品。很多人會認為，質(zhì)量流量計測量的是質(zhì)量流量，其測量精度與被測介質(zhì)的溫度、壓力無關(guān)，這種看法實際上并不準確。下面我們來作一個初步的探討。
2 質(zhì)量流量計的工作原理
當一根管子繞著原點旋轉(zhuǎn)時，讓一個質(zhì)點從原點通過管子向外端流動，即質(zhì)點的線速度由零受逐漸加大，也就是說質(zhì)點被賦予能量，隨之產(chǎn)生的反作用力Fc將使管子的旋轉(zhuǎn)速度減緩，即管子運動發(fā)生滯后。相反，讓一個質(zhì)點從外端通過管子向原點流動，即質(zhì)點的線速度由大逐漸減小趨向于零，也就是說質(zhì)點的能量被釋放出來，隨之而產(chǎn)生的反作用力Fc將使管子的旋轉(zhuǎn)速度加快，即管子運動發(fā)生超前。這種能使旋轉(zhuǎn)的管子運動速度發(fā)生超前或滯后的力Fc就稱為科氏力
管子繞著原點旋轉(zhuǎn)的科氏力示意圖將繞著同一根軸線以同相位旋轉(zhuǎn)的兩根相同的管子外端用同樣的管子連接起來形成一條U形管。當管子內(nèi)沒有質(zhì)點流過時，連接管與軸是平行的，而當管子內(nèi)有質(zhì)點流過時，由于科氏力的作用，兩根旋轉(zhuǎn)管發(fā)生相位差，連接管就不再與軸平行
總而言之， 管子的相位差大小取決于管子變形的大小，而管子變形的大小僅僅取決于流經(jīng)管子的流體質(zhì)量的大小。這就為利用科氏力直接測量流體的質(zhì)量流量奠定了理論基礎(chǔ)。
流體流過U形管的科氏力示意圖不斷旋轉(zhuǎn)著的管子只能在實驗室里做模型，而不能用于實際生產(chǎn)現(xiàn)場。我們將管子的圓周運動切割下一段圓弧，使管子在圓弧內(nèi)反復(fù)旋轉(zhuǎn)，即將單向旋轉(zhuǎn)運動變成雙向振動，而在有流量時就變成反復(fù)扭動。要實現(xiàn)管子振動是非常方便的，即用激磁電流進行激勵。而在管子兩端利用電磁感應(yīng)分別取得正弦號1和2，兩個正弦號相位差的大小就直接反映出質(zhì)量流量的大小
來源：電能質(zhì)量分析儀 http://www.bjdaisi.com.cn/
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