來看看質(zhì)量流量計是如何發(fā)展至今的
流體的體積是流體溫度和壓力的函數(shù),是一個因變量,而流體的質(zhì)量是一個不隨時間、空間溫度、壓力的變化而變化的量。如前所述,常用的流量計中,如孔板流量計、渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、轉(zhuǎn)子流量計、超聲波流量計和橢圓齒輪流量計等的流量測量值是流體的體積流量。
在科學(xué)研究、生產(chǎn)過程控制、質(zhì)量管理、經(jīng)濟(jì)核算和貿(mào)易交接等活動中所涉及的流體量一般多為質(zhì)量。采用上述流量計僅僅測得流體的體積流量往往不能滿足人們的要求,通常還需要設(shè)法獲得流體的質(zhì)量流量。
以前只能在測量流體的溫度、壓力、密度和體積等參數(shù)后,通過修正、換算和補(bǔ)償?shù)确椒ㄩg接地得到流體的質(zhì)量。這種測量方法,中間環(huán)節(jié)多,質(zhì)量流量測量的準(zhǔn)確度難以得到保證和提高。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,相繼出現(xiàn)了一些直接測量質(zhì)量流量的計量方法和裝置,從而推動了流量測量技術(shù)的進(jìn)步。
流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動時會對管壁產(chǎn)生一個力,它是科里奧利在1832年研究輪機(jī)時發(fā)現(xiàn)的,簡稱科氏力。在1977年由美國高準(zhǔn)(Micro Motion)公司的創(chuàng)始人根據(jù)此原理研發(fā)出世界上臺可以實際使用的質(zhì)量流量計。
質(zhì)量流量計以科氏力為基礎(chǔ),在傳感器內(nèi)部有兩根平行的流量管,中部裝有驅(qū)動線圈,兩端裝有檢測線圈,變送器提供的激勵電壓加到驅(qū)動線圈上時,振動管作往復(fù)周質(zhì)量流量計期振動,工業(yè)過程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動管,就會在振管上產(chǎn)生科氏力效應(yīng),使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動,安裝在振管兩端的檢測線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號,這兩個信號的相位差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關(guān)系。
計算機(jī)解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時,振管的主振頻率不同,據(jù)此解算出介質(zhì)密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測量介質(zhì)的溫度。
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