质量流量计测量原理与应用-xin.ppt

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1、质量流量计测量原理与应用质量流量计测量原理与应用一、质量流量计基本概念二、质量流量测量技术的发展三、科里奥利质量流量计典型结构和工作原理四、科里奥利质量流量计的应用质量流量计测量原理与应用——质量流量计基本概念(一)仪表定义(二)仪表分类(三)仪表的测量特性(四)仪表测量的不确定度质量流量计基本概念——仪表定义质量流量计是对被测介质的流量进行连续测量，测量结果是以公斤或吨等工程单位显示出来的流量仪表。质量流量计基本概念——仪表分类质量流量计是一种推理式流量计，按测量方法可以分为二大类：一是质量流量间接式测量，即同时测量流体的体积流量和密度值，由运算放大器计算得到流体质量，或是同时测量

2、流体的体积流量和温度、压力值，利用流体密度与温度、压力之间的关系，计算出流体质量；二是质量流量直接式测量方法，流体测量直接反映质量流量值，与流体的温度、压力和密度等参数的变化无关。质量流量计基本概念——仪表分类1、间接式质量流量计（1）压力温度补偿式差压流量计（2）压力温度补偿式体积流量计2、直接式质量流量计（1）热式质量流量计（TMF）a、托马斯流量计b、边界层流量计c、旁路管流量计（2）冲量式质量流量计（冲板）（3）差压式质量流量计（孔板+定流量泵）（4）双涡轮式质量流量计（5）科里奥利式质量流量计基本概念——仪表的测量特性仪表的测量特性(静态特性和动态特性)静态特性：是指被测量

3、的值处于稳定状态时的输入与输出的关系。对静态特性的基本要求是：输入为零输出亦为零，输出与输入成惟一的对应关系。表征静态特性的参数有：静态变换函数、静态特性曲线、仪表系数、流出系数、流量范围（量程）、线性度、灵敏度、迟滞、稳定性、零漂、重复性、精确度和压力损失等。质量流量计基本概念——仪表的测量特性动态特性是指被测量对象的输入值瞬态快速变化时，输出值的时间响应或频率响应特性。（1）时间域被测对象输入值为阶跃信号时，输出值的时间响应特性。其品质指标可用时间常数表示。时间常数是指输出值达到63%稳态值时的时间，用S表示。（2）频率域被测对象输入值按正弦波频率变化时，输出值的频率响应特性。流

4、量计的输出值与输入值的比值随频率而变化的特性称为频率响应特性。质量流量计基本概念—仪表测量的不确定度1、测量误差组成流量测量误差出现的特点可分为系统误差、随机误差和疏忽误差。2、测量的不确定度（1）标准不确定度的A类评定（2）标准不确定度的B类评定（3）合成标准不确定度（4）扩展不确定度（5）测量不确定度计算与表示3、流量测量的不确定度首先求的各参数A类和B类不确定度，然后进行合成标准不确定度和扩展不确定度的计算。质量流量测量技术的发展流量测量技术的发展与应用和需求是相互依存的，应用和需求是推动流量测量技术发展的动力。目前，质量流量的各种测量方法，包括间接式和直接式测量方法，都有一定

5、的应用。质量流量间接测量方法，因为引入了多个中间参数的测量，然后进行运算和修正，因而积累误差较大，但因其具有传统方式的继承性，用户又比较熟悉，在一些测量准确度要求不高的场合，应用仍比较多。尤其是采用补偿式方式测量气体的质量流量或气体标况体积方面的应用十分广泛。质量流量测量技术发展的重点是质量流量直接式测量方法，以提高测量准确度，实现对各种介质在复杂环境条件下的高准确度、高可靠的测量。在质量流量直接式测量方法中，科里奥利质量流量计已经受到各方面用户的青睐。这是因为它能够高准确度的直接测量管道内流体的质量流量，而且稳定度高，可靠性好，量程比大，又适合应用于高粘度流体。科里奥利质量流量计典

6、型结构和工作原理（一）概述（二）CMF基本结构（三）CMF测量原理科里奥利质量流量计是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。从1950年开始，科学家和工程师们花费了许多年试验、开发质量流量仪表，借此消除容积测量的误差及昂贵不便的称重法。在1970年后James.E.Smith—美国高准（MicroMotion）公司的创始人成功地开发了第一个可应用于工业的质量流量计，科里奥利质量流量计，它是根据科里奥利[Coriolis]效应原理研制而成的。1984年James.E.Smith将所发明的“U”型振动管式的科里奥利质量流

7、量计(CoriolisMassFlow—CMF)投入市场。之后各国仪表厂相继开发生产。我国CMF的应用起步较晚，设计生产CMF的厂家仅有太行仪表厂等，还有几家制造厂组建合资企业采用国外技术组装生产销售质量流量仪表。科里奥利质量流量计典型结构和工作原理--概述科里奥利质量流量计一般由流量传感器和流量变送器组成。1、流量传感器流量传感器是一种基于科里奥利力效应的相位敏感型谐振式传感器。该传感器由振动管、信号检测器、震荡驱动器、支撑结构和壳体所组成。科里奥利质量