质量流量计 原理

质量流量计原理

质量流量计的原理主要分为两种:

1. 电磁流量计:根据法拉第电磁感应定律(即在导体内感应电动势的大小与该导体内的磁通量变化率成正比)原理测量流体的流量的。流经管道中导体(一般为流体)的体积流量会在管道内产生磁场,磁场的强度依赖于流体的速度和导电性质。电磁流量计通过测量磁场的强度和方向来推算流体的流速和流量,可以实现高精度和长期的稳定性测量。

2. 质量流量计:基于热力学原理进行测量。它测量的是流体的热容、热导率以及体积流量等参数,并通过计算流体流过传感器时的能量变化来推算质量流量。

质量流量计的特点是准确度高、响应速度快、可靠性高,并且可以适应各种复杂的环境。

质量流量计工作原理

质量流量计工作原理 流体的体积是流体温度、压力和密度的函数。在工业生产和科学研究中,仅测量体积流量是不够的,由于产品质量控制、物料配比测定、成本核算以及生产过程自动调节等许多应用场合的需要,还必须了解流体的质量流量。 质量流量计的测量方法,可分为间接测量和直接测量两类。间接式测量方法通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量,这种方式又称为推导式;直接式测量方法则由检测元件直接检测出流体的质量流量。 1.间接式质量流量计 间接式质量流量测量方法,一般是采用体积流量计和密度计或两个不同类型的体积流量计组合,实现质量流量的测量。常见的组合方式主要有3种。 (1)节流式流量计与密度计的组合 由前述知,节流式流量计的差压信号P qρ,如图1所示,密度计 ?正比于2 v 连续测量出流体的密度ρ,将两仪表的输出信号送入运算器进行必要运算处理,即可求出质量流量为 (1-1)靶式流量计的输出信号与2 qρ也成正比关系,故同样可按上述方法与密度计组合 v 构成质量流量计。密度计可采用同位素、超声波或振动管式等连续测量密度的仪表。 图1 节流式流量计与密度计组合 (2)体积流量计与密度计的组合

如图2所示,容积式流量计或速度式流量计,如涡轮流量计、电磁流量计等, q成正比,这类流量计与密度计组合,通过乘测得的输出信号与流体体积流量 v 法运算,即可求出质量流量为 (1-2)(3)体积流量计与体积流量计的组合 如图3所示,这种质量流量检测装置通常由节流式流量计和容积式流量计或速度式流量计组成,它们的输出信号分别正比于和通过除法运算,即可求出质量流量为 (1-3) 图2体积流量计和密度计组合图3 节流式流量计和其他体积流量计组合除上述几种组合式质量流量计外,在工业上还常采用温度、压力自动补偿式质量流量计。由于流体密度是温度和压力的函数,而连续测量流体的温度和压力要比连续测量流体的密度容易,因此,可以根据已知被测流体密度与温度和压力之间的关系,同时测量流体的体积流量以及温度和压力值,通过运算求得质量流量或自动换算成标准状态下的体积流量。但这种测量方式不适合高压或温度变化范围大的情形,因为在此条件下自动补偿检测出来的温度、压力很困难。 2.直接式质量流量计 直接式质量流量计的输出信号直接反映质量流量,其测量不受流体的温度、压力、密度变化的影响。直接式质量流量计有许多种形式。 (1)热式质量流量计

质量流量计基本原理

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完全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。

质量流量计的原理和应用

质量流量计的原理和应用 1. 质量流量计的基本原理 质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器。它通过测量流体在管道中的质量来计算流体的流量。质量流量计的基本原理是利用流体在流动过程中的质量守恒定律,即流入管道的质量等于流出管道的质量。根据这个原理,质量流量计通过测量流体的质量差异来计算流体的流量。 2. 质量流量计的工作原理 质量流量计通过两个关键的组件来实现其工作原理:传感器和计算器。传感器通常由一对测量元件组成,用于测量流体的温度和压力。计算器根据传感器提供的数据计算出流体的密度,然后根据密度和流体的质量差异来计算流体的流量。 3. 质量流量计的应用领域 质量流量计在许多领域都有广泛的应用。以下是一些常见的应用领域:•石油和天然气工业:质量流量计被广泛用于测量管道中的油和气体的流量。它们可以精确地测量不同种类的油和气体的质量流量,并对产量进行监控和控制。 •化工工业:质量流量计在化工工业中也有广泛的应用。它们可以用于测量不同种类的化学品和溶液的流量,并对生产过程进行监控和控制。 •食品和饮料工业:质量流量计被广泛应用于食品和饮料工业中。它们用于测量不同种类的液体和气体的流量,确保产品质量和生产过程的控制。 •制药工业:质量流量计在制药工业中也有重要的应用。它们可以用于测量不同种类的药品和药物的流量,并确保产品质量和生产过程的控制。 4. 质量流量计的优点和局限性 质量流量计有一些优点和局限性,以下是一些常见的优点和局限性: 4.1 优点: •高精度:质量流量计具有高精度的测量能力,可以提供精确的流量数据。 •宽测量范围:质量流量计可以应用于不同流量范围内的流体测量。 •抗波动性强:质量流量计对压力和温度变化的抗干扰能力强,测量结果稳定可靠。

质量流量计测量原理

质量流量计测量原理 质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器,它可以精确地测量流体在管道中的流动情况,对于工业生产过程中的流体控制和监测具有重要的作用。在实际的工程应用中,我们需要了解质量流量计的测量原理,以便正确地选择和使用质量流量计,保证测量的准确性和可靠性。 首先,质量流量计的测量原理是基于质量守恒定律和热力学原理的。在流体通过管道时,质量守恒定律要求流体的质量在流动过程中保持不变,因此可以通过测量流体的质量来确定流体的流量。而热力学原理则是利用流体在流动过程中的热量变化来进行测量,通过测量流体的热量来确定流体的质量流量。 其次,质量流量计的测量原理还与流体的密度和流速有关。流体的密度是指单位体积内流体的质量,而流速则是指流体单位时间内通过管道的速度。质量流量计通过测量流体的密度和流速来计算流体的质量流量,因此在使用质量流量计时,需要准确地测量流体的密度和流速,以确保测量的准确性。 另外,质量流量计的测量原理还涉及到传感器和信号处理器的应用。传感器是用于感知流体的密度和流速的装置,它可以将感知到的信息转化为电信号,并传输给信号处理器进行处理。信号处理器则是用于对传感器采集到的信号进行处理和计算,最终得出流体的质量流量。因此,在选择质量流量计时,需要考虑传感器和信号处理器的性能和稳定性,以确保测量的准确性和可靠性。 总的来说,质量流量计的测量原理是基于质量守恒定律和热力学原理的,通过测量流体的密度和流速来计算流体的质量流量。在实际的工程应用中,需要注意选择合适的质量流量计,并确保传感器和信号处理器的性能和稳定性,以保证测量的准确性和可靠性。通过深入了解质量流量计的测量原理,可以更好地应用质量流量计,提高工业生产过程中流体控制和监测的效率和精度。

质量流量计工作原理

今天我们就来介绍质量流量计工作原理。 质量流量计工作原理:质量流量计是采用感热式测量,通过分体分子带走的分子质量多少从而来测量流量,因为是用感热式测量,所以不会因为气体温度、压力的变化从而影响到测量的结果。质量流量计是一个较为准确、快速、可靠、高效、稳定、灵活的流量测量仪表,在石油加工、化工等领域将得到更加广泛的应用,相信将在推动流量测量上显示出巨大的潜力。质量流量计是不能控制流量的,它只能检测液体或者气体的质量流量,通过模拟电压、电流或者串行通讯输出流量值。但是,质量流量控制器,是可以检测同时又可以进行控制的仪表。质量流量控制器本身除了测量部分,还带有一个电磁调节阀或者压电阀,这样质量流量控制本身构成一个闭环系统,用于控制流体的质量流量。质量流量控制器的设定值可以通过模拟电压、模拟电流,或者计算机、PLC提供。 质量流量计的工作原理和典型结构 科氏力式质量流量计一般由传感器和信号处理系成,而流量传感器又是一种基于科里奥利力效应的谐振式传感器。这种传感器的敏感元件——振动管,是处于谐振状态的空心金属管,又称测量管。科氏力式质量流量传感器的测量管有各种不同的结构形式,按照传感器测量管的数量可将其分为单管型、双管型和连续管型三种结构。单管型结构简单,不存在分流问题,管路清洗方便。一般地说,它对外来振动比较敏感。双管型结构容易实现相位差的测量,可以较好地克服外来振动的影响,并对提高振动系统的Q值有利。目前大多数产品均采用这种结构。但这种结构同时带来的问题是两测量管中流过的流量不可能做到绝对相等,其中的沉积物和磨蚀也不可能绝对一致,从而引起附加误差。而且在两相流工作状态下,难以作到两测量管中流体分布的均匀一致,以致影响振动系统的稳定性。随着单管型结构中测量管系统的振动不平衡问题的解决,单管型结构仍具有一定的发展前景。连续管型是一种特殊形式的单管.它以环绕两圈的单管结构试图集单、双管型的优点于-身。根据测量管的形状,又可分为直管型和弯管型两大类。直管型一般外形尺寸小且不易于积存气体,但由于其振动系统刚度大,谐振频率高,相位差为微秒级,电信号的处理就比较困难。为了不使谐振频率过高,管壁必须较薄,以致其耐磨及抗腐蚀性能较差。弯管型的振动系统刚度较低,谐振频率也较低,相位差为毫秒级,电信号较易处理,同时可选用较厚的管壁,因此,其耐磨及抗腐蚀性能较好。但弯管型由于管形复杂,容易积存残渣及气体,引起附加误差,其结构尺寸也比较大。目前,大多数科氏力式质量流量计均采用弯管型结构。图2-5列举了科氏力式质量流量传感器测量管的部分管图型。

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