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全面分析科里奥利流量计结构

来源:上海自动化仪表有限公司作者:发表时间:2019-01-11 08:46:59

      关于科里奥利流量计结构你了解多少,如果不了解,下面跟小编为您全面分析关于科里奥利流量计结构。科里奥利流量计设计使用U形管,将流体流重新引导回旋转中心。柔性U形管的弯曲端部被迫通过电磁力线圈(如音频扬声器上的力线圈)来回摇动,同时管端固定到固定歧管:
 
总厂2-1.jpg
      如果管内的流体停滞(无流动),则管将仅通过施加的力来回振动。然而,如果流体通过管子流动,移动的流体分子将在从锚定基部行进到管的圆形末端时经历加速,然后在它们返回锚定基部时经历减速。新质量的这种持续加速和随后的减速产生了科里奥利力,改变了管的运动。科里奥利力导致U形管组件扭曲。从锚定基部到末端承载流体的管部分倾向于滞后运动,因为管的该部分中的流体分子被加速到更大的横向速度。从末端返回到锚定基部的流体管部分倾向于引导运动,因为这些分子正减速回到零横向速度。随着通过管的质量流量增加,扭转程度也增加。通过监测这种扭转运动的严重程度,我们可以推断出通过管道的流体的质量流量:
总厂2-2.jpg
 
      为了减少科里奥利流量计产生的振动量,更重要的是减少流量计上可能产生的任何外部振动的影响,两个相同的Utub彼此相邻并以互补的方式摆动(始终沿相反方向移动) )。管扭曲被测量为从一个管到下一个管的相对运动,而不是管和流量计的固定壳体之间的运动。这(理想情况下)消除了推断流量测量中任何共模振动的影响:
总厂2-3.jpg
 
      从最后看,管子的自由摇动和扭曲看起来像这样:
总厂2-4.jpg
 
      上海自动化仪表有限公司非常注意确保两个管尽可能接近相同:不仅它们的物理特性精确匹配,而且流体在管之间非常均匀地分开,因此它们各自的科里奥利力应该大小相同。上海自动化仪表有限公司U型管科里奥利流量计演示装置的照片显示了U形管(在这张照片中,一根管正好在另一根管上方,所以你不能说实际上有两个U形管):
总厂2-6.jpg
 
      仔细观察这个流量计,可以看到实际上有两个U形管,一个直接位于另一个上方,通过一个共同的电磁力线圈在互补的方向上摇动:
 

总厂2-6.jpg

 
      力线圈的工作原理与音频扬声器相同:通过线圈的交流电流产生一个振荡磁场,作用于永久磁铁场产生振荡力。在音频扬声器的情况下,该力使得轻质锥体移动,然后通过空气产生声波。在科里奥利仪表组件的情况下,力在两个金属管之间推动和拉动,使它们交替地分离并聚集在一起(沿相反方向摇动)。两个磁性位移传感器监测管的相对运动并将信号传输到电子模块以进行数字处理。在上一张照片中可以看到其中一个传感器线圈。力线圈和传感器线圈都只是由可移动的铜线圈包围的永磁体。力线圈和传感器线圈之间的主要差异在于,力线圈由交流电流供电以向管施加振动力,而传感器线圈均未通电,因此它们可通过产生交流电压信号来检测管运动由电子模块检测。力线圈显示在左侧照片中,而两个传感器线圈中的一个出现在右侧照片中:
总厂2-7.jpg
 
      由传感器线圈产生的两个AC信号提供数据,电子封装可以从中解释流体密度和质量流率。两个线圈信号的频率与流体密度成反比,因为更密集的流体会使管子具有更大的质量,因此以更低的频率振动(注1)。两个线圈信号的相移与质量流率直接相关,因为较大的质量流量将导致管子扭转到更大的程度,导致传感器的信号彼此进一步异相移动。
      注1:力线圈由电子放大器电路供电,该电路接收来自传感器线圈的反馈。与给定正(再生)反馈的任何放大器电路一样,它将开始以反馈网络确定的频率振荡。在这种情况下,反馈“网络”由力线圈,管和传感器线圈组成。具有弹性和质量的管自然地具有它们自己的共振频率。这种机械共振主导了放大器环路的反馈特性,使放大器电路以相同的频率振荡。
      传感器技术和信号处理方面的进步使科里奥利流量计的构造采用了比先前所示和拍摄的U形管单元更直的管。由于堵塞潜力降低以及在需要时容易将所有液体排出流量计的能力,更直的管是有利的。在直管式科里奥利流量计中,我们仍然通过匹配测量振动频率(用于密度测量)和相移(用于质量流量测量)的传感器线圈来找到相同的力线圈的一般设计。
 

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