質(zhì)量流量計知識簡介-培訓(xùn)課件講課教案.ppt

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1、質(zhì)量流量計知識簡介-培訓(xùn)課件1.熱式質(zhì)量流量計這種流量計是在流體管壁外設(shè)置熱源，利用流動氣體傳遞的熱量與質(zhì)量的關(guān)系，在其上下游產(chǎn)生溫度變化而得到氣體的質(zhì)量流量。2.沖量式質(zhì)量流量計這種流量計是利用物料流體在一定的高度下落的沖量產(chǎn)生的力，采用直接測力方法而得到流體質(zhì)量流量。3.科里奧利式質(zhì)量流量計這種流量計是利用流體在振管內(nèi)產(chǎn)生的科氏力，采用直接測量科氏力的方法得到流體質(zhì)量流量。質(zhì)量流量計的分類熱式質(zhì)量流量計（以下簡稱TME）是利用傳熱原理，即流動中的流體與熱源（流體中加熱的物體或測量管外加熱體）之間熱量交換關(guān)系來測量流量的儀表，過去我國習(xí)

2、稱量熱式流量計，采用這種原理有兩種實現(xiàn)方法：一是恒功率法，二是恒溫差法。當(dāng)前主要用于測量氣體。1.1熱式質(zhì)量流量計流速傳感器的溫度高于感溫傳感器一定溫度△T。當(dāng)氣體流經(jīng)流速傳感器時，產(chǎn)生熱量擴散，這樣電路單元提供相應(yīng)的能量使兩個傳感器溫差維持恒定溫度△T，電路單元提供的能量與電流成比例關(guān)系，通過輸出電信號可測出流量。恒溫差法原理參比RTD測量氣體溫度電子單元給加熱探頭持續(xù)提供能量通過電子單元調(diào)解，保持恒溫差隨著質(zhì)量流量的增加，氣體分子將熱量擴散開來。對加熱探頭的總能量正比于質(zhì)量流量。恒溫差法原理傳感器元件包括兩個熱電阻，其中一個是感溫電阻

3、，另一個為加熱電阻（溫度高于感溫電阻），當(dāng)無流量時，兩個電阻的溫差最大，當(dāng)有流量時，加熱電阻溫度降低，兩個電阻溫差減少，由于兩個RTD之間的溫差與過程流速及過程介質(zhì)有關(guān)，從而與流體的流量有關(guān)，因此，當(dāng)有流量時，產(chǎn)生溫差.恒功率法原理參比RTD測量流體溫度電子單元使加熱元件以恒功率加熱，在沒有流體時溫度較高，有流體時溫度較低恒功率法原理當(dāng)質(zhì)量流量增加，流體分子冷卻加熱單元非參比RTD測量溫度降低電子單元轉(zhuǎn)換為流量信號恒功率技術(shù)恒功率法原理熱分布式TMF可測量低流速（氣體0.02~2m/s）微小流量；浸入式TMF可測量低~中偏高流速(氣體2~

4、60m/s)，插入式TMF更適合于大管徑。TMF無活動部件，無分流管的熱分布式儀表無阻流件，壓力損失很??；帶分流管的熱分布式儀表和浸入性儀表，雖在測量管道中置有阻流件，但壓力損失也不大。TMF使用性能相對可靠。熱分布式儀表用于H2、N2、O2、CO、NO等接近理想氣體的雙原子氣體，直接就用空氣標(biāo)定的儀表，實驗證明差別僅2%左右；用于Ar、He等單原子氣體則乘系數(shù)1.4即可；用于其他氣體可用比熱容換算，但偏差可能稍大些。氣體的比熱容會隨著壓力溫度而變，但在所使用的溫度壓力附近不大的變化可視為常數(shù)。1.2熱式質(zhì)量流量計優(yōu)點熱式質(zhì)量流量計響應(yīng)慢

5、。被測量氣體組分變化較大的場所，因cp值和熱導(dǎo)率變化，測量值會有較大變化而產(chǎn)生誤差。對小流量而言，儀表會給被測氣體帶來相當(dāng)熱量。對于熱分布式TMF，被測氣體若在管壁沉積垢層影響測量值，必須定期清洗；對細(xì)管型儀表更有易堵塞的缺點，一般情況下不能使用。對脈動流在使用上將受到限制。液體用TMF對于粘性液體在使用上亦受到限制。熱式質(zhì)量流量計缺點m=質(zhì)點w=角速度v=徑向速度Fc=科里奧利力2.1科里奧利力簡介V=0V>0Fc=-2m?v?wFcFcw=角速度Fc=科里奧利力??=相位差A(yù),B=相位傳感器y=振幅t=時間科里奧利力簡介??~Fc~m

6、驅(qū)動線圈熱電阻(RTD)檢測線圈流量管連接管線連接傳感器和變送器，提供電源，信號通訊變送器對檢測線圈傳輸來的信號進(jìn)行處理2.2科里奧利質(zhì)量流量計的工作原理在雙管型質(zhì)量流量計當(dāng)中，入口處的分流管把流入的介質(zhì)均等地一分為二，送到兩根測量管中，這樣保證了100%的介質(zhì)流經(jīng)測量管兩根測量管由于驅(qū)動線圈的作用，產(chǎn)生以支點為軸的相對震動。當(dāng)測量管中有流量時，產(chǎn)生如圖所示的科里奧利現(xiàn)象?？评飱W利質(zhì)量流量計的工作原理在每個流量管上，均有一組磁鐵/線圈組，我們稱之為入口檢測線圈和出口檢測線圈。由于相對振動，線圈在磁鐵的磁場做切割磁力線的運動，在內(nèi)部回路產(chǎn)生

7、交流電信號。該信號能準(zhǔn)確地反映線圈組間的相對位移和相對速度。通過監(jiān)測該交流信號，我們可判斷測量管的運行狀態(tài)。Theory-3內(nèi)部結(jié)構(gòu)TimemV無流量TimemV低流量TimemV高流量在沒有流量的情況下，入口和出口處檢測線圈監(jiān)測到的交流電信號是同相位的。當(dāng)有流量的時候，由于科里奧利作用，流量管產(chǎn)生扭曲，兩端的檢測線圈輸出的交流電信號存在相位差。流量越大，相位差就越大，而且其相位差?T與流量的大小成正比關(guān)系。這樣，可以利用?T作為質(zhì)量流量的標(biāo)定系數(shù)，即可以用?T來表示每秒有多少克的流量流過。Theory-4質(zhì)量流量檢測原理密度測量原理mt

8、fRmflfR=諧振頻率mt=測量管mfl=流體質(zhì)量?fl=流體密度c=常數(shù)fR=?(?fl)TimemVTimemV高密度低密度按照彈性模數(shù)的理論，彈簧所懸掛物體的質(zhì)量和它振動的頻率成反比。