质量流量计测量原理
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液体的机械设备，它的主要功能是测量流体的运动量，也就是说它可以测量一定时间内通过特定管道的流体的总量，以它屈臣氏、单位时间，并将流量以单位面积或体积为单位进行表示。在各种不同的管路中，使用质量流量计可以准确地测量流体的流量，这样可以帮助进行实际的管理操作，如液体的供应或回收。
流量计的测量原理是基于原子力学的流动物理学原理，即当一种流体通过某一段管道时，该物质的总流量是等于物质的速度乘以它的積分流量面積。根据这一原理，管道中流体的流量可以通过测量管道中介质流速和流量面積得出，因此可以通过测量这两个参数来评估流体的流量。
质量流量计主要采用蝶形表、流量计环和浮子流量计等不同的技术来测量流体的流量。其中，蝶形表是最常用的，它采用蝶形叶片来测量管道中流体的流量，当流体流过它时，叶片会受气流壓力而屈曲，随着叶片屈曲的程度的增加，流量也会随之增加。
流量计环是流量测量的另一种方法，它主要是通过测量流体的压力来估算流量， T是通过测量流体的压差，来计算流量的。浮子流量计是一种特殊的流量计，它采用浮子的原理来测量流体的流量，当流体流过相应的管道时，浮子会随之移动，并且把流量数据转换成电信号，最后通过处理器显示出来。
质量流量计是液体流体测量领域中不可或缺的重要设备，它可以精确
测量液体的流量，从而大大的提高液体的管理效率。它的工作原理是根据原子力学的流动物理原理，通过测量流体的速度和面積，根据流体的不同特性来采用不同的技术来测量流量。
质量流量计原理及应用
质量流量计原理及应用 质量流量计（Mass Flow Meter）是一种用于测量流体质量流量的仪器设备，其测量原理基于流体的质量守恒定律和相关流体动力学方程。质量流量计通过测量流体的密度和流体中的流速来计算流体的质量流量。质量流量计广泛应用于各个领域，如化工、石油、制药、食品等行业中的流体流量测量和质量控制。 质量流量计的工作原理是基于瞬时质量守恒定律。它通过测量流体中的密度和流体的流速来计算流体的质量流量。质量流量计主要由两部分组成：传感器和传感器信号处理器。传感器是测量流体密度和流速的装置，而传感器信号处理器则用于从传感器读取的信号中计算和输出质量流量。 质量流量计的传感器通常采用热式质量流量计或者压差质量流量计。热式质量流量计使用热敏电阻或热电偶作为传感器，测量流体中的温度差异。当流体通过测量管道时，热电阻或热电偶会受到流体中的传热影响，从而导致温度变化。通过测量流体中的温度变化，可以计算出流体的质量流量。 压差质量流量计则是通过测量流体通过管道的压差来计算质量流量。压差质量流量计包括一个减压装置和压差传感器。流体通过减压装置时会产生压差，压差传感器可以测量这个压差，并根据压差计算出流体的质量流量。 质量流量计的应用非常广泛。在化工行业中，质量流量计常用于测量液体和气体的质量流量，如测量液体和气体的进出口流量、控制反应器中的气体供应和产物
排放等。在石油行业中，质量流量计用于测量原油、天然气和石油产品的质量流量，用于管道输送和储罐计量。在制药和食品行业中，质量流量计被用于监控流料的质量，确保产品质量。此外，质量流量计还被广泛应用于环境监测、能源管理等领域。 质量流量计具有准确度高、稳定性好、响应速度快等特点。它可以测量各种流体，包括低温、高温、腐蚀性流体等。并且，质量流量计不受流体密度、温度、压力等因素的影响，适用于多种工况。 总之，质量流量计通过测量流体中的密度和流速来计算流体的质量流量。其工作原理基于瞬时质量守恒定律，通过测量流体中的密度和流速来计算流体的质量流量。质量流量计广泛应用于各个领域，如化工、石油、制药、食品等行业中的流体流量测量和质量控制，具有较高的准确度和稳定性。
气体质量流量计原理
气体质量流量计原理 气体质量流量计是一种用于测量气体流量的仪器，它将气体质量作为测量参数。其原理基于热物理效应，可以用来测量各种气体的流量，广泛应用于化工、医药、冶金、航空等领域。 一、气体质量流量计的基本组成 气体质量流量计主要由传感器、信号处理器、显示器和控制器四部分组成。传感器是测量气体质量流量的核心部件，通常采用热毛细管技术、热膜技术或者微流控技术实现。信号处理器接收传感器输出的信号，并将其转换为数字量，并进行校准、线性化等处理。显示器将处理后的数据以数字或者图形的形式显示。控制器则是对气体质量流量进行控制和调节的核心，通过控制阀门或者泵等设备实现。 二、热物理效应原理 气体质量流量计的工作原理基于热物理效应。当气体通过热丝或者热膜时，这个加热物体会失去一定的热量，且与气体流量成正比。在气体流量不同的情况下，热丝或者热膜会产生不同的温度变化，进而实现气体流量的测量。 三、热毛细管技术 热毛细管气体质量流量计是一种测量气体流量的传统技术。其基本原理是利用热丝或者热膜加热毛细管中的气体。通过测量热丝或者热膜的加热功率和温度变化，可以计算出气体的质量流量。 热毛细管气体质量流量计的特点是测量范围广，可以测量各种气体的流量。热毛细管属于热敏元件，灵敏度不高，且在高速气流下容易受到干扰。 四、热膜技术 热膜气体质量流量计是一种新型的传感器，其基本原理是采用热膜作为测量元件。由于热膜的热导率比热丝低，因此在气体流动下，热膜的温度变化比热丝更为明显。通过测量热膜表面温度的变化，可以得到气体质量流量的数据。 热膜气体质量流量计的特点是响应速度快、灵敏度高、输出信号稳定。热膜的寿命较短，容易受到杂散热影响，需要经常进行校准和维护。 五、微流控技术
质量流量测量原理
质量流量测量原理 一台质量流量计的计量系统包括一台传感器和一台用于信号处理的变送器。Rosemount质量流量计依据牛顿第二定律：力=质量×加速度（F=ma） 当质量为m的质点以速度V在对P轴作角速度ω旋转的管道内移动时，质点受两个分量的加速度及其力： （1）法向加速度，即向心加速度αr，其量值等于2ωr，朝向P轴； （2）切向角速度αt，即科里奥利加速度，其值等于2ωV，方向与αr垂直。由于复合运动，在质点的αt方向上作用着科里奥利力Fc=2ωVm，管道对质点作用着一个反向力 -Fc=-2ωVm。 当密度为ρ的流体在旋转管道中以恒定速度V流动时，任何一段长度Δx的管道将受到一个切向科里奥利力ΔFc：ΔFc=2ωVρAΔx （1） 式中，A—管道的流通截面积。 由于存在关系式：mq=ρVA 所以：ΔFc =2ωqmΔx （2） 因此，直接或间接测量在旋转管中流动流体的科里奥利力就可以测得质量流量。 传感器内是U型流量管，在没有流体流经流量管时，流量管由安装在流量管端部的电磁驱动线圈驱动，其振幅小于1mm，频率约为80Hz，流体流入流量管时被强制接受流量管的上下垂直运动。在流量管向上振动的半个周期内，流体反抗管子向上运动而对流量管施加一个向下的力；反之，流出流量管的流体对流量管施加一个向上的力以反抗管子向下运动而使其垂直动量减少。这便导致流量管产生扭曲，在振动的另外半个周期，流量管向下振动，扭曲方向则相反，这一扭曲现象被称之为科里奥利(Coriolis)现象，即科氏力。 根据牛顿第二定律，流量管扭曲量的大小完全与流经流量管的质量流量大小成正比，安装于流量管两侧的电磁信号检测器用于检测流量管的振动。当没有流体流过流量管时，流量管不产生扭曲，两侧电磁信号检测器的检测信号是同相位的；当有流体流经流量管时，流量管产生扭曲，从而导致两个检测信号产生相位差，这一相位差的大小直接正比于流经流量管的质量流量。 由于这种质量流量计主要依靠流量管的振动来进行流量测量，流量管的振动，以及流过管道的流体的冲力产生了科氏力，致使每个流管产生扭转，扭转量与振动周期内流过流管的质量流速成正比。由于一个流管的扭曲滞后于另一流管的扭曲，质量管上的传感器输出信号可通过电路比较，来确定扭曲量。 电路中由时间差检测器测量左右检测信号之间的滞后时间。这个“时间差”ΔT经过数字量测量、处理、滤波以减少噪声，提高测量分辨率。时间差乘上流量标定系数来表示质量流量。由于温度影响流管钢性，科氏力产生的扭曲量也将受温度影响。被测量的流量不断由变送器调整，后者随时检测粘在流管外表上的铂电阻温度计输出。变送器用一个三相的电阻温度计电桥放大电路来测量传感器温度，放大器的输出电压转化成频率，并由计数器数字化后读入微处理器。 密度测量原理 流量管的一端被固定，而另一端是自由的。这一结构可看做一重物悬挂在弹簧上构成的重物/弹簧系统，一旦被施以一运动，这一重物/弹簧系统将在它的谐振频率上振动，这一谐振频率与重物的质量有关。质量流量计的流量管是通过驱动线圈和反馈电路在它的谐振频率上振动，振动管的谐振频率与振动管的结构、材料及质量有关。振动管的质量由两部分组
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
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 正比于q v 2，如图1所示，密度计 连续测量出流 体的密度 ，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 q v 2 也成正比关系，故同样可按上述方法与密度计组合 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。 J 1 L 密度 计 差压计 口匚』运算器一必 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
图2体积流量计和密度计组合 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 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, 测得的输出信号与流体体积流量q v 成正比，这类流量计与密度计组合，通过乘 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) 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 勺皇=a 右 图3节流式流量计和其他体积流量计组合
科里奥利质量流量计原理
科里奥利质量流量计原理 科里奥利效应是流体通过导电管道或导线时产生的一种特殊旋转效应。当通过导电管道流过电流时，由于流体流动速度的差异，产生了一个被称 为洛伦兹力的力。这种力垂直于电流方向和磁场方向，并导致电流在管道 中发生扭曲，形成旋转效应。 科里奥利质量流量计主要由两个主要组成部分组成：流体传感器和电 子计算单元。流体传感器通常由两个具有特定间距的电极和一个磁环组成。当流体通过流体传感器时，会在电极之间产生电压，在磁环上产生磁场。 根据洛伦兹力的作用，电压差会发生变化，并与流体质量流量相关。 具体工作原理如下： 1.流体进入流体传感器，形成一个流动的磁场。 2.经过流体传感器时，流体中电荷的集合形成一个电势差。这是因为 根据洛伦兹力的作用，电荷在管道中被分开，形成电势差。 3.电势差的大小与流体的质量流量成正比。当质量流量增加时，电势 差也会相应增大。 4.电势差被检测到并传送到电子计算单元进行处理。 5.电子计算单元使用预先校准的数据以及流体的特性参数来计算出流 体的质量流量。 1.它可以测量各种类型的流体，包括液态和气态。因为科里奥利效应 不依赖于流体的性质。 2.它具有高精确度的测量能力。科里奥利效应是一种非常可靠的测量 原理，可以提供准确的质量流量数据。
3.它对流体中的杂质和颗粒的影响较小。由于科里奥利效应是基于电流和磁场的交互作用，所以流体中的杂质和颗粒对其影响较小。 4.它具有较高的响应速度。科里奥利质量流量计可以实时测量流体的质量流量，并提供即时数据。 然而，科里奥利质量流量计也存在一些局限性： 1.对于较低流速的流体，测量精度可能会受到一定的影响。 2.科里奥利质量流量计的建立和校准需要一定的时间和成本。 3.它对流体温度和压力的变化敏感。温度和压力的变化可能会导致测量结果的偏差。 综上所述，科里奥利质量流量计利用科里奥利效应原理来测量流体的质量流量。它具有高精确度、对杂质和颗粒的影响较小以及较高的响应速度等优点。然而，温度、压力和低流速等因素都可能对其测量精度造成一定影响。
科氏力质量流量计测量原理
科氏力质量流量计测量原理 科氏力效应是指当有导电体在磁场中运动时，会在导体周围产生一股 感应电流。这股电流方向与导体的运动方向、磁场方向以及导体与磁场的 夹角有关。根据科氏力的定义，流经导体的电流在磁场中受到一个向外的力，这个力被称为科氏力。 科氏力质量流量计由一个弯曲的导管和一个磁场生成器组成。流体从 导管中通过时，会受到一个电磁场的作用。这个电磁场由磁场生成器产生，它使流体中的带电粒子受到一个力，并使它们发生偏转。这个力导致流体 中的带电粒子产生一个向外的质量流动，也即流体的质量流量。 具体地说，为了测量流体的质量流量，科氏力质量流量计通常要求流 体中含有可以导电的颗粒。当流体通过导管时，导管的弯曲会使流体受到 一个压力差，从而加速流体的流动。同时，磁场生成器会产生一个磁场， 使带电颗粒发生向外的偏转。这个偏转导致了一个向外的质量流动，也就 是质量流量。 为了测量这个质量流量，科氏力质量流量计采用了一个测量电路。这 个电路通常包括一个导心以及一个测量元件。当导体中的带电颗粒偏转时，它们会在导心中产生一个感应电流。这个感应电流与质量流量相关，并且 可以通过测量元件进行测量。 测量元件通常是一个电流感应器，也可以是一个电压感应器。它的作 用是将感应电流转换为一个可以测量的电信号。当然，为了确保测量的准 确性，科氏力质量流量计还需要进行一系列的校准。这个校准通常涉及不 同流速、不同粒径的颗粒以及不同磁场强度的测试。
总的来说，科氏力质量流量计利用科氏力效应来测量流体的质量流量。通过测量流体中的带电颗粒的偏转，可以确定流体的质量流量大小。虽然 科氏力质量流量计的测量精度受到一些因素的影响，但它仍然是一种广泛 应用的流量测量原理。
热式质量流量计的测量原理是怎样的？
热式质量流量计的测量原理是怎样的？ 热式质量流量计可分为：恒温差法流量计和恒功率法流量计。 恒功率法 （温度测量法）是以恒定功率为铂热电阻提供热量，使其加热到高于气体的温度； 流体流动带走铂热电阻表面一部分热量，流量越大，温度降越大，测量随流体流量变化的温度，可以反映气体流量。 有以下两种实现方式： 只对一只铂电阻加热，由热扩散原理测量温差。 原理：与恒温差式流量计的结构类似，在测量管路中同样加入两个金属铂电阻，一个为用于测量被测流体温度的测温电阻，另一个为用于测量被测流体速度的测速电阻。 在加热器上加上一个恒定的功率对测速铂电阻加热，流体在静止时测速铂电阻和测温铂电阻表面温度差ΔT21=TS2-TS1**，随着介质的流动，两个铂电阻表面温度差减小。 流体的流量越大，两只铂电阻的温差越小。 铂电阻连接在惠斯通电桥中，铂电阻的温度不同使铂电阻的电阻呈现不同阻值，从而使电桥不平衡，通过检测电桥的电压差来反应流体流量。
该恒功率式质量流量计存在的问题： 若流体的密度为ρ，流速为μ，加热铂电阻被流体带走的热量为Q，测温铂电阻和测速铂电阻的温度差为△T21，则有关系式： Q/ΔT21=k1+k2（ρμ）k3 式中对于组分一定的流体，k1、k2、k3为常数。 在横截当S的管路中，质量流量qm=ρμS。 测量过程中，测速铂电阻被电流I加热，在热平衡状态下，电流的加热功率与测速铂电阻被带走的热量处于平衡状态，即Q=I2RS2。因此质量流量qm与Q/ΔT21成一一对应的关系，可表示为： qm=f〔I2RS2/ΔT21〕 当加热电流I不变，通过测出流体的温差ΔT21计算流体的质量流量时，忽略了测速铂电阻RS2随温度的变化，会造成误差。 （2）对两只对称的铂电阻进行加热，由热平衡原理计算温度差。 传感器的结构是把两个完全相同的铂电阻对称的固定在热源的两侧，放置在流体中。 采用一个恒流源（恒压源）对热源加热，流体流动使两个铂电阻的温度不同。 铂电阻连接在惠斯通电桥中，铂电阻的温度不同使铂电阻的电阻呈现不同阻值，从而使电桥不平衡，通过检测电桥的电压来反应流体流量。