科里奥利质量流量计介绍

《科里奥利质量流量计介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、科里奥利质量流量计科里奥利质景流景计(CoriolisMassFlowmeter)简称科氏力流景计，是利用流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成II•:比的科里奥利力的原理测量的。由干它实现了真正意义上的高精度的直接流量测蛍，其有抗磨损、抗腐蚀、可测量多种介质及多个参数等诸多优点，现已在石油化工、制药、食品及其他工业过程中广泛应用。科氏力质景流景计计景准确、稳定、可靠，在需要对流体进行精确计景或控制的场合选川较多，似其售价较尚，在不需要精确计量及控制的场合一•般选川其他质景流量计代替。科氏力质景流景计对于液体和气体都可选用

2、，但是在现场成用屮，鉍气流景的精确测景一般都选用热式质S流蛍计。在我国，艾默生高准公司的科里奥利质量流量计已在兰州石化、安庆石化、新骝塔河油田、屮国海洋石汕等屮低压天然气屮的流量计量得到良好的应川。2007年末，髙准公司的科里奥利质景流景计，顺利通过了屮网最权威的原汕人流景计景站成都天然气流景分站(CVB)的天然气实流测试，测量精度达到0.5%,并具有良好的重复性。1科里奥利质量流量计的工作原理科氏力流量计由传感器和变送器两大部分组成。其中传感器用丁流显信号的检测，主要由分流器、测景管、驱动、检测线阓和驱动、检测磁钢构成，如

3、图1所示。图1流量传感器结构图Fig.lThestructureofflowsensor变送器用于传感器的驱动和流景检测信号的转换、运算及流景显示、信号输出，变送器主要冇电源、驱动、检测、显示等部分电路组成。所竹流虽计都必须人为地建立一个旋转体系，以双“U”型测量管传感器为例，用电磁驱动的方法使“U”型测量管的回弯部分作周期性的微小振动。这相当于使“U”型管绕一个固定轴(00轴)作周期性吋上吋下的旋转，其旋转方向周期性的变化，像钟摆一样运动。“U”型管的出入L1段被凼定，这样就建立一个以“U”形管出入口段为固定轴的旋转体系。

4、传感器力学分析如罔2所示。图2传感器力学分析图Fig.2Mechanicsanalysisofsensor当测朵管h'd上振动但无流体流过时，运用右手螺旋法则，四指指h'd旋转方h'd,则人拇指指M的方h'd为外加驱动的圆频率co。当流体流入“U”形管时，由于惯性，流体将反抗“U”形测M•管强加给它的垂直动呈的改变：在“u”形管的入口段，在管子向上振动期间，流体将压管子向下,而在“U”形管的出口段，流体将推管子向上,于是测量管被扭曲如图3所示。FcFig.3UpipedistortioncausedbyCoriolis这就是

5、科里奥力的作用结果。右手定则可以确定科里奥力的方向，当大拇指代表《方向,食指代表V方向，则中指的反方向即为科氏力Fc的方向。在图2中，Fc'和的箭头表示科氏力的方向。当“U”形管被向下驱动时（co方向反向），则Fc和Fc"亦反向。通过力学公式推异，可得到质量流量的表达式如式（1）所示：Qm=（Ks/8r2）*At（1）式（1）中（^为流体质景流景；Ks为测虽管的角弹性系数；r为IN弯管半宽度。At为流体流过传感器左右检测器时产生的时间差，也就是两组检测信兮的相位差，如图4所示。凼式（1）可知，质量流量（^„与两组电磁检测器检

6、出信号的时间差成正比，而与振动的频率及角速度等均无关，根据这一原理，质S流fi计将At转换成脉冲信兮（0kHz〜10kHz）或电流信号（4mA〜20mADC）、电压信号（IV〜5VDC）输出丼显示流体质景，从ifij解决/质S流S的直接测觉问题。阁4质量流量正比于时闷差AtFig.4MassflowpropotionaltotimedifferenceAt2科里奥利质量流量计的选用由于科甩奥利质兒流朵计是一种直接式质:流朵计，因而具有许多他流辩计无可比拟的优点：（1）实现了真正的、高精度的直接质量流量测鲎。精度-•般可达0.

7、1%〜0.2%,秉复性优于0.1%。（2）可以测M多种介质，如油品、化工介质、造纸黑液、奖体及天然气等。（3）流体的介质密度、黏度、温度、灰力、导电率、流速分布等特性对测W:结果影响较小。（4）无讨动部件，流量管内无障碍物，便于维护。科氏力流呈计的选择一般主要考虑其性能和可靠性。性能包括各种指标，如准确度、M程利用率、灰力损失和M程能力等。可靠性需要实践的检验。准确度主要包括：偏差、重复性、线性和I叫滞。柯3种描述方式：流朵百分比准确度、满兒程准确度和带零稳点稳定度的准确度。不同的厂家可能以不同的方式给出，比较时庖考虑到这-

8、点。其巾带零点稳定度的准确度更能体现科氏力流呈计在整个流M范围內的准确度，因为零点稳定度表示了流量计测量实际零流量的能力。根据操作条件和传感器的最人流呈，预选出传感器的规格（公称管径），计算出压力损失是选型工作的一个重要环节。不实际的高流量会引起高的压力损失，似由于灵敏度高，准确度就好。相