质量流量计基本原理
质量流量计结构原理
在工业生产过程中，有时需要测量流体的质量流量，如化学反应的物料平衡、热量平衡、配料等，都需要测量流体的质量流量。质量流量是指在单位时间内，流经封闭管道截面处流体的质量。用来测量质量流量的仪表统称为质量流量计。
质量流量计由传感器，变送器及数字指示累积器等三部分组成。传感器根据科里奥利效应制成的，由传感管、电磁驱动器、和电磁检测器三部分组成。电磁驱动器使传感器以其固有频率振动，而流量的导入使u形传感器在科氏力的作用下产生一种扭曲，在它的左右两侧产生一个相位差，根据科里奥利效应，该相位差与质量流量成正比。电磁监测器把该相位差转变为相应的电平信号送入变送器，经滤波、积分、放大等电量处理后。转变成与质量成正比的4-20mA模拟信号和一定范围的频率信号两种形式输出。
质量流量计的测量原理以牛顿第二运动定律为基础
F=ma
式中 F-流体作用力； m-被测介质质量； a-加速度。
当流体通过两个平行的测量管时，会产生一个与流速方向横向的加速度及相应的科里奥利力，该力使测量管振荡而发生扭曲，这一扭曲现象被称之为科里奥利现象。
根据牛顿第二运动定律，测量管扭曲量的大小是*与流经测量管的质量流量的大小成正比的。当流体流过测量管时，流体就会受到科里奥利力的作用，测量管里流体所受科里奥利力的反作用，产生进口和出口的相位差。当流体为零时，测量管在固有频率下振动，测量管不产生扭曲，流体进口和出口的相位差为零。当有流体流经测量管时进口处管子振动减速，出口处管子振动加速，进口与出口产生相位差。当质量流量增加时该相位差也增加。通过安装于进口和出口测量管上电磁信号检测器可测得相位差。
质量流量计的特点：
? 对示值不用加以理论的或人工经验的修正；
? 输出信号仅与质量流量成正比例，而与流量的物性(如温度、压力、粘度、密度雷诺数等)无关；
? 与环境条件(如温度、湿度、大气压等)无关；
? 只需检测、处理一个信号(即仪表的输出信号)，就可进行远传和控制；
? 只需一个变量对时间进行积分，所以流量的积算简单等等。
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