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對(duì)影響質(zhì)量流量計(jì)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(jì)是一種測(cè)量精度高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠的流量測(cè)量?jī)x表，它可以直接測(cè)量流體的質(zhì)量流量。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量流量計(jì)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量和貿(mào)易結(jié)算。目前，貿(mào)易結(jié)算用質(zhì)量流量計(jì)絕大部分都是艾默生公司的產(chǎn)品。很多人會(huì)認(rèn)為，質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量的是質(zhì)量流量，其測(cè)量精度與被測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力無(wú)關(guān)，這種看法實(shí)際上并不準(zhǔn)確。下面我們來(lái)作一個(gè)初步的探討。
2 質(zhì)量流量計(jì)的工作原理
當(dāng)一根管子繞著原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，讓一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)通過(guò)管子向外端流動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)的線速度由零受逐漸加大，也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)發(fā)生滯后。相反，讓一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從外端通過(guò)管子向原點(diǎn)流動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)的線速度由大逐漸減小趨向于零，也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)的能量被釋放出來(lái)，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(yùn)動(dòng)發(fā)生超前。這種能使旋轉(zhuǎn)的管子運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(lái)形成一條U形管。當(dāng)管子內(nèi)沒(méi)有質(zhì)點(diǎn)流過(guò)時(shí)，連接管與軸是平行的，而當(dāng)管子內(nèi)有質(zhì)點(diǎn)流過(guò)時(shí)，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(cè)量流體的質(zhì)量流量奠定了理論基礎(chǔ)。
流體流過(guò)U形管的科氏力示意圖不斷旋轉(zhuǎn)著的管子只能在實(shí)驗(yàn)室里做模型，而不能用于實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。我們將管子的圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)變成雙向振動(dòng)，而在有流量時(shí)就變成反復(fù)扭動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)管子振動(dòng)是非常方便的，即用激磁電流進(jìn)行激勵(lì)。而在管子兩端利用電磁感應(yīng)分別取得正弦號(hào)1和2，兩個(gè)正弦號(hào)相位差的大小就直接反映出質(zhì)量流量的大小
來(lái)源：電能質(zhì)量分析儀 http://www.91zenqing.cn/
質(zhì)量流量計(jì)是一種測(cè)量精度高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠的流量測(cè)量?jī)x表，它可以直接測(cè)量流體的質(zhì)量流量。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量流量計(jì)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量和貿(mào)易結(jié)算。目前，貿(mào)易結(jié)算用質(zhì)量流量計(jì)絕大部分都是艾默生公司的產(chǎn)品。很多人會(huì)認(rèn)為，質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量的是質(zhì)量流量，其測(cè)量精度與被測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力無(wú)關(guān)，這種看法實(shí)際上并不準(zhǔn)確。下面我們來(lái)作一個(gè)初步的探討。
2 質(zhì)量流量計(jì)的工作原理
當(dāng)一根管子繞著原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，讓一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)通過(guò)管子向外端流動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)的線速度由零受逐漸加大，也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)發(fā)生滯后。相反，讓一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從外端通過(guò)管子向原點(diǎn)流動(dòng)，即質(zhì)點(diǎn)的線速度由大逐漸減小趨向于零，也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)的能量被釋放出來(lái)，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(yùn)動(dòng)發(fā)生超前。這種能使旋轉(zhuǎn)的管子運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(lái)形成一條U形管。當(dāng)管子內(nèi)沒(méi)有質(zhì)點(diǎn)流過(guò)時(shí)，連接管與軸是平行的，而當(dāng)管子內(nèi)有質(zhì)點(diǎn)流過(guò)時(shí)，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(cè)量流體的質(zhì)量流量奠定了理論基礎(chǔ)。
流體流過(guò)U形管的科氏力示意圖不斷旋轉(zhuǎn)著的管子只能在實(shí)驗(yàn)室里做模型，而不能用于實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。我們將管子的圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)變成雙向振動(dòng)，而在有流量時(shí)就變成反復(fù)扭動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)管子振動(dòng)是非常方便的，即用激磁電流進(jìn)行激勵(lì)。而在管子兩端利用電磁感應(yīng)分別取得正弦號(hào)1和2，兩個(gè)正弦號(hào)相位差的大小就直接反映出質(zhì)量流量的大小
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