质量流量计的原理应用.docx

流体的入口和出口的速度矢量在方向上是相反的，如果从尾端观看这个测量管是两个引线（在图3.3.4中从r—r轴线看进去），由在入口与出口管线上的流体产生的力f1和f2在方向上是相反的，而大小相等由于管子相对o—o轴振动，这个力产生一个相对于r—r轴的振动力矩m（半径是r，即转动力臂为r）cmf测量原理——cmf测量原理 m=f1r1+f2r2（2）由于f1=f2r1=r2由式子（1）和（2）得出：m=2fr=4ωvmr(3)质量m是由密度ρ、管截面积a和长度l定义的，速度v是由单位时间的单位l定义的质量流量qm是由每单位时间内通过的一个给出点质量决定的，那就是m=ρal及v=l/t、qm=m/t这样通过取代qm=mv/l式中l是管长,式(3)变成:m=4ωrqml力矩m产生一个角度偏转即扭转角θ,相对于r—r轴线这扭转角在振动管移动的中点最大(图3.3.5所示)cmf测量原理——cmf测量原理然而，由m产生的偏转被测量管的伸展弹力k所抵制，总之，对于任何的扭转弹力，扭矩t定义为t=kθ（5）由于t=m，现在通过组合（4）与（5）式，质量流量qm能与偏转角度θ联系成相关式子kθqm=（6）4ωrl在管子轴线中心的移动速度vt（线速度）乘以时间间隔△t，就与用几何图形3.3.5表示的θ有关系。

vt△tsinθ=（7）2rcmf测量原理——测量原理由于θ很小，它几乎等于sinθ,对于小的旋转角vt是ω和管长l的乘积，那就是θ=sinθ、vt=ωl，这样式（7）变成：ωl△tθ=（8）2r综合式（6）和（8）得出：kωl△tkqm==△t（9）8r2ωl8r2cmf测量原理——cmf测量原理这样质量流量计qm只与时间差△t和几何常数成比例，qm与ω无关，所以说与测量管的振动频率无关质量流量通过用电磁感应器测量偏转角θ获得，如图3.3.6所示，在横穿于测量管的中心轴线上的感应器，按一个时间函数测量θ，当没有流量时，在测量和轴线左右之间转角θ为零，时间差△t即是0而随着流量的增加引起θ增加，时间差△t也增加而这个时间差△t可以通过安装在u形管端部的两个位移检测器所输出的电压的相位差测量出来，传送到仪表的变送器进行处理转换cmf测量原理——cmf测量原理cmf测量原理——信号处理系统3、信号处理系统在流量传感器工作过程中，测量管弹性系统始终处于谐振状态没有测量管的振动，就没有科氏力的发生，质量流量传感器就停止了工作cmf测量原理——信号处理系统大多采用电磁法检测相位差的变化其原理如图3.3.7所示，两个检测线圈分别位于其中一根测量管两侧对成位置上，在另一根测量管响应位置上固定着两块永久磁铁。

根据电磁感应原理，测量管震动过程中在检测线圈回路里形成相对速度变化的交变电势当测量管中无流体流动时，测量管进出口侧通过振动中心位置的时间相同，其产生的交变电势相位亦相同；当测量管中有流体流动时，测量管进、出口侧通过振动中心位置的时间不同步，因而产生的交变电势的相位便有了一个差值除图3.3.7所示的信号处理电路之外，目前大多数弯管型质量流量计也都采用了以微处理器为核心的信号处理电路，其电路框图的一般形式如图3.3.8所示在图3.3.8中，由左、右侧电磁式检测器l、r的测得二列电压正弦信号分别经本安电路到隔离放大器a1、a2进行放大cmf测量原理——信号处理系统同时，由左侧信号检测器l输出的电压正弦信号经隔离放大器a2放大，再经驱动放大器放大后，给驱动线圈提供激励电流，由电磁驱动器激励测量管振荡而该振动信号又被信号检测器所拾取，从而有信号检测器、放大器和电磁驱动器构成一个正反馈回路，维持测量管振动系统的自激振荡为了保持测量管的稳幅振动，在驱动放大器上接有负反馈agc自动增益控制电路,在agc自动增益控制电路中u2与基准电平相比较，输出一幅值稳定的控制信号到激励线圈，使电磁驱动器驱动测量管以激励频率振动。

cmf测量原理——信号处理系统左、右侧电磁式检测器l、r的检测信号，经隔离放大器a1、a2放大后，进入信号处理电路，信号处理电路在微处理器的配合下，得到左右检测信号的相位差或时间差△t，这个时间差与质量流量成线性关系同时，信号处理电路根据其输入信号u1和u2得测量管的振动频率信号测量管的振动频率是流体密度的函数，随流体密度增大而减小微处理器根据检测信号的时间差△t和检测信号的频率f，解算出流体的质量流量和密度cmf测量原理——信号处理系统此外，质量流量传感器中的温度检测元件一般为帖附在测量管进口端管壁上的铂电阻铂电阻由恒流源供电，并取会铂电阻的端电压，由电压变换电路处理产生电压ur微处理器根据电压ur解算出测量管的温度值，并对由测量管管材的弹性模量随温度变化所引起的质量流量和密度测量的温度结构误差予以修正由微处理器直接驱动电流环和频率环部件，分别输出0/4~20ma标准电流信号和频率信号，标准电流和频率信号所代表的被测量和范围均可以组态cmf测量原理——信号处理系统科里奥利质量流量计的应用(一)科里奥利质量流量计的应用优势(二)各种参数对科里奥利质量流量计的影响(三)科里奥利质量流量计选型(四)科里奥利质量流量计检定（五）科里奥利质量流量计安装和调试。