质量流量计知识简介-培训课件讲课教案.ppt

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1、质量流量计知识简介-培训课件1.热式质量流量计这种流量计是在流体管壁外设置热源，利用流动气体传递的热量与质量的关系，在其上下游产生温度变化而得到气体的质量流量。2.冲量式质量流量计这种流量计是利用物料流体在一定的高度下落的冲量产生的力，采用直接测力方法而得到流体质量流量。3.科里奥利式质量流量计这种流量计是利用流体在振管内产生的科氏力，采用直接测量科氏力的方法得到流体质量流量。质量流量计的分类热式质量流量计（以下简称TME）是利用传热原理，即流动中的流体与热源（流体中加热的物体或测量管外加热体）之间热量交换关系来测量流量的仪表，过去我国习

2、称量热式流量计，采用这种原理有两种实现方法：一是恒功率法，二是恒温差法。当前主要用于测量气体。1.1热式质量流量计流速传感器的温度高于感温传感器一定温度△T。当气体流经流速传感器时，产生热量扩散，这样电路单元提供相应的能量使两个传感器温差维持恒定温度△T，电路单元提供的能量与电流成比例关系，通过输出电信号可测出流量。恒温差法原理参比RTD测量气体温度电子单元给加热探头持续提供能量通过电子单元调解，保持恒温差随着质量流量的增加，气体分子将热量扩散开来。对加热探头的总能量正比于质量流量。恒温差法原理传感器元件包括两个热电阻，其中一个是感温电阻

3、，另一个为加热电阻（温度高于感温电阻），当无流量时，两个电阻的温差最大，当有流量时，加热电阻温度降低，两个电阻温差减少，由于两个RTD之间的温差与过程流速及过程介质有关，从而与流体的流量有关，因此，当有流量时，产生温差.恒功率法原理参比RTD测量流体温度电子单元使加热元件以恒功率加热，在没有流体时温度较高，有流体时温度较低恒功率法原理当质量流量增加，流体分子冷却加热单元非参比RTD测量温度降低电子单元转换为流量信号恒功率技术恒功率法原理热分布式TMF可测量低流速（气体0.02~2m/s）微小流量；浸入式TMF可测量低~中偏高流速(气体2~

4、60m/s)，插入式TMF更适合于大管径。TMF无活动部件，无分流管的热分布式仪表无阻流件，压力损失很小；带分流管的热分布式仪表和浸入性仪表，虽在测量管道中置有阻流件，但压力损失也不大。TMF使用性能相对可靠。热分布式仪表用于H2、N2、O2、CO、NO等接近理想气体的双原子气体，直接就用空气标定的仪表，实验证明差别仅2%左右；用于Ar、He等单原子气体则乘系数1.4即可；用于其他气体可用比热容换算，但偏差可能稍大些。气体的比热容会随着压力温度而变，但在所使用的温度压力附近不大的变化可视为常数。1.2热式质量流量计优点热式质量流量计响应慢

5、。被测量气体组分变化较大的场所，因cp值和热导率变化，测量值会有较大变化而产生误差。对小流量而言，仪表会给被测气体带来相当热量。对于热分布式TMF，被测气体若在管壁沉积垢层影响测量值，必须定期清洗；对细管型仪表更有易堵塞的缺点，一般情况下不能使用。对脉动流在使用上将受到限制。液体用TMF对于粘性液体在使用上亦受到限制。热式质量流量计缺点m=质点w=角速度v=径向速度Fc=科里奥利力2.1科里奥利力简介V=0V>0Fc=-2m•v•wFcFcw=角速度Fc=科里奥利力=相位差A,B=相位传感器y=振幅t=时间科里奥利力简介~Fc~m

6、驱动线圈热电阻(RTD)检测线圈流量管连接管线连接传感器和变送器，提供电源，信号通讯变送器对检测线圈传输来的信号进行处理2.2科里奥利质量流量计的工作原理在双管型质量流量计当中，入口处的分流管把流入的介质均等地一分为二，送到两根测量管中，这样保证了100%的介质流经测量管两根测量管由于驱动线圈的作用，产生以支点为轴的相对震动。当测量管中有流量时，产生如图所示的科里奥利现象。科里奥利质量流量计的工作原理在每个流量管上，均有一组磁铁/线圈组，我们称之为入口检测线圈和出口检测线圈。由于相对振动，线圈在磁铁的磁场做切割磁力线的运动，在内部回路产生

7、交流电信号。该信号能准确地反映线圈组间的相对位移和相对速度。通过监测该交流信号，我们可判断测量管的运行状态。Theory-3内部结构TimemV无流量TimemV低流量TimemV高流量在没有流量的情况下，入口和出口处检测线圈监测到的交流电信号是同相位的。当有流量的时候，由于科里奥利作用，流量管产生扭曲，两端的检测线圈输出的交流电信号存在相位差。流量越大，相位差就越大，而且其相位差T与流量的大小成正比关系。这样，可以利用T作为质量流量的标定系数，即可以用T来表示每秒有多少克的流量流过。Theory-4质量流量检测原理密度测量原理mt

8、fRmflfR=谐振频率mt=测量管mfl=流体质量fl=流体密度c=常数fR=ƒ(fl)TimemVTimemV高密度低密度按照弹性模数的理论，弹簧所悬挂物体的质量和它振动的频率成反比。