科里利奥质量流量计的原理

laosong1958 · 2010-1-27 21:19:00

科里利奥质量流量计的原理是什么？
            　当质量为m的质点以速度V在对P轴作角速度ω旋转的管道内移动时，质点受两个分量的加速度及其力：
               ① 法向加速度，即向心加速度αr，其量值等于ω2r，朝向P轴；
               ② 切向角速度αt，即科里奥利加速度，其值等于2ωV，方向与αr垂直。由于复合运动，在质点的αt方向上作用着
               科里奥利力Fc=2ωVm，管道对质点作用着一个反向力-Fc=-2ωVm。

　　          当密度为ρ的流体在旋转管道中以恒定速度V流动时，任何一段长度Δχ的管道将受到一个切向科里奥利力ΔFc ,

　　          ΔFc=2ωVρAΔx （1）

　　          式中A--管道的流通截面积，由于质量qm=ρVA，所以

　　          ΔFc =2ωqmΔx （2）

　　          因此，直接或间接测量在旋转管中流动流体的科里奥利力就可以测得质量流量。

　　          然而，通过旋转运动产生科里奥利力是困难的，目前CMF均代之以管道振动产生，即由二端固定的薄壁测量管，在中点处
              以测量管谐振或接近谐振的频率（或其高次谐波频率）所激励，在管内流动的流体产生科里奥利力，使中点前后两半段产
              生方向相反的桡曲，用电磁学（或光学），方法检测桡曲量以求得质量流量。
               又因流体密度会影响测量管的振动频率，而密度与频率有固定的关系，因此CMF也可测量流体密度。
　　          CMF由流量传感器和转换器（或流量计算机）两部分组成。图2为流量传感器一例，主要由测量管及其支撑固定桥架，测量
              管振动激励系统中线圈A或检测探头B，修正测量管材料杨氏模量温度影响的测温元件等组成。转换器主要由振动源单元、信
              号检测和信号处理单元等组成；流量计算则还有组态设定、工程单位换算、信号显示和与上位机