工作壓力對科氏力質(zhì)量流量計的影響
科氏力質(zhì)量流量計是運用流體質(zhì)量流量對振動(dòng)管振蕩的調制作用即科里奧利力現象為原理,以質(zhì)量流量測量為目的的質(zhì)量流量計。一般由傳感器和變送器組成。
Fc=2ΩVδm (1)
如圖二所示,若流體密度為ρ,以速度V沿管道AB流動(dòng),設管道橫截面積為S,則任一段長(cháng)度為△X管道上的科氏力△Fc為:
Fc= -△mak (2)
式中△m為長(cháng)度△X管道中的流體質(zhì)量?!鱩=ρS△X
△Fc=-2ρS△X(Ω×V) (3)
由于上述管道中的流體,其Ω與V的夾角為90oC,質(zhì)量流量qm=ρSV, 有: qm=△Fc/2Ω△X (4)
從式(4)中可以看出,測量在旋轉管道中流體的科氏力就可以直接測得質(zhì)量流量。在實(shí)際應用中使測量管道做簡(jiǎn)諧振動(dòng),用振動(dòng)的方式代替旋轉的方式,利用電磁或光電的檢測器檢測科氏力對振動(dòng)的影響從而測得管道中的質(zhì)量流量。
按照傳感器測量管的形狀,質(zhì)量流量計分為直管型和彎管型兩大類(lèi)。直管型一般尺寸較小,不易積氣,易于清洗,但由于其振動(dòng)系統剛度大,諧振頻率高,相位差小,電信號處理較困難。為了降低諧振頻率,管壁必須較薄,而較薄的管壁會(huì )使耐磨性和抗腐蝕性變差。彎管型的振動(dòng)系統剛度較低,電信號容易處理,可選用較厚的測量管壁,其耐磨性和抗腐蝕性較好,但由于形狀復雜,容易積存殘渣和氣體,引起誤差,結構尺寸也較大。
從式(4)中還可以看出,質(zhì)量流量并不受壓力的影響,只同測量管的幾何形狀和測量系統的振蕩特性有關(guān)。但實(shí)際上,工作壓力的變化會(huì )引起測量管幾何尺寸的改變并對測量系統的振蕩特性產(chǎn)生影響,從而引起測量誤差。為了實(shí)際證明這一點(diǎn),我們采用實(shí)驗的方法分析工作壓力的變化對流量計測量精度的影響。
二、 工作壓力對流量計測量精度的影響
利用可調節工作壓力的靜態(tài)稱(chēng)量法水流量標準裝置在不同壓力下對同一臺流量計進(jìn)行測試,從而得到壓力對流量計精度的影響值。實(shí)驗選用國內應用較廣的一型彎管型和一型直管型流量計作為被測對象,所用的標準裝置是通過(guò)標定的系統,實(shí)驗步驟依照JJG897-95《質(zhì)量流量計檢定規程》進(jìn)行,并參考了ISO 10790的有關(guān)要求。
1.實(shí)驗方法 按照正常的檢定操作安裝好流量計,設定好檢定壓力,在進(jìn)行完系統預熱,調整流量計的零點(diǎn)后。進(jìn)行檢定操作,完成一次檢定過(guò)程后,重新設定檢定壓力,在新的檢定壓力下再次進(jìn)行檢定操作,直到完成全部實(shí)驗壓力點(diǎn)的測試。在全部實(shí)驗過(guò)程中,不對流量計的設置做改動(dòng)。
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