質(zhì)量流量計(jì)的工作原理主要有科里奧利力式、熱式、差壓式等,以下是具體介紹:
· 科里奧利力式
· 原理基礎(chǔ):基于牛頓第二定律F = Ma。當(dāng)流體在旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力,即科里奧利力,此力與流體的質(zhì)量流量成正比。
· 測(cè)量過(guò)程:在傳感器內(nèi)部有兩根平行的流量管,中部裝有驅(qū)動(dòng)線圈,兩端裝有檢測(cè)線圈。變送器提供激勵(lì)電壓加到驅(qū)動(dòng)線圈上時(shí),振動(dòng)管作往復(fù)周期振動(dòng)。當(dāng)流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動(dòng)管,會(huì)在振管上產(chǎn)生科氏力效應(yīng),使兩根振管扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。安裝在振管兩端的檢測(cè)線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號(hào),這兩個(gè)信號(hào)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(jì)算機(jī)可解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。此外,不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時(shí),振管的主振頻率不同,據(jù)此可解算出介質(zhì)密度,安裝在傳感器振管上的鉑電阻可間接測(cè)量介質(zhì)的溫度。
· 熱式
· 原理基礎(chǔ):基于能量守恒定律,即熱力學(xué)第一定律。
· 測(cè)量過(guò)程:熱式質(zhì)量流量計(jì)的傳感器由加熱裝置和測(cè)溫傳感器組成。加熱裝置對(duì)介質(zhì)進(jìn)行加熱,使介質(zhì)溫度增加,測(cè)溫傳感器檢測(cè)介質(zhì)受加熱后的溫度變化。當(dāng)介質(zhì)經(jīng)過(guò)傳感器時(shí),介質(zhì)流過(guò)傳感器后的溫度變化與測(cè)溫傳感器的輸出信號(hào)成正比,通過(guò)測(cè)量因流體流動(dòng)而造成的熱量(溫度)變化來(lái)反映出流體的質(zhì)量流量。
· 差壓式
· 原理基礎(chǔ):以馬格努斯效應(yīng)為基礎(chǔ)。
· 測(cè)量過(guò)程:在實(shí)際應(yīng)用中利用孔板和定量泵組合實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量測(cè)量,常見(jiàn)的有雙孔板和四孔板與定量泵組合兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)流體流經(jīng)孔板時(shí),會(huì)在孔板兩側(cè)產(chǎn)生壓力差,根據(jù)伯努利方程等流體力學(xué)原理,通過(guò)測(cè)量這個(gè)壓力差以及已知的孔板參數(shù)等,再結(jié)合定量泵的相關(guān)參數(shù)和工作情況,經(jīng)過(guò)計(jì)算可得出流體的質(zhì)量流量。
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