一、測(cè)量原理
JN系列U型科里奧利質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)主體采用兩根并排的U形振動(dòng)管,將流體導(dǎo)入管內(nèi),使之沿管內(nèi)向前流動(dòng),則管子將強(qiáng)迫流體與之一起上下振動(dòng)。流體為了反抗這種強(qiáng)迫振動(dòng),會(huì)給管子一個(gè)與其流動(dòng)方向垂直的反作用力,在這種被叫做科里奧利效應(yīng)力(科氏力)的作用下,入口段管與出口段管在振動(dòng)的時(shí)間先后會(huì)出現(xiàn)相位時(shí)間差。這種差異與流過(guò)管子的流體質(zhì)量流量的大小成正比。通過(guò)電路能檢測(cè)出這種時(shí)間差異的大小,則可測(cè)量出質(zhì)量流量的大小。
更專業(yè)一點(diǎn)解釋:計(jì)量系統(tǒng)包括一臺(tái)傳感器和一臺(tái)用于信號(hào)處理的變送器。依據(jù)牛頓第二定律:力=質(zhì)量×加速度(F=ma),當(dāng)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度V在對(duì)P軸作角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)移動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)分量的加速度及其力:
(a)法向加速度,即向心加速度αr,其量值等于2ωr,朝向P軸;
(b)切向角速度αt,即科里奧利加速度,其值等于2ωV,方向與αr垂直。
由于復(fù)合運(yùn)動(dòng),在質(zhì)點(diǎn)的αt方向上作用著科里奧利力Fc=2ωVm,管道對(duì)質(zhì)點(diǎn)作用著一個(gè)反向力-Fc=-2ωVm。當(dāng)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度V流動(dòng)時(shí),任何一段長(zhǎng)度Δx的管道將受到一個(gè)切向科里奧利力ΔFc的作用: ΔFc=2ωVρAΔx (A—管道的流通截面積)。
由于存在關(guān)系式:mq=ρVA,所以:ΔFc =2ωqmΔx,因此,直接或間接測(cè)量在旋轉(zhuǎn)管中流動(dòng)流體的科里奧利力就可以測(cè)得質(zhì)量流量。
流體密度的測(cè)量可通過(guò)測(cè)量管道的頻率獲得。利用流量測(cè)量的一對(duì)信號(hào)檢測(cè)器可獲得代表諧振頻率的信號(hào),一個(gè)溫度傳感器的信號(hào)用于補(bǔ)償溫度變化而引起的流量管鋼性的變化。用一個(gè)高頻時(shí)鐘來(lái)測(cè)量振動(dòng)周期的時(shí)間,測(cè)量值經(jīng)數(shù)字濾波,對(duì)溫度引起固有頻率的變化進(jìn)行補(bǔ)償后,用傳感器密度標(biāo)定系數(shù)來(lái)計(jì)算出過(guò)程流體的密度。
二、性能特點(diǎn)
1、U型高精度科氏力科里奧利質(zhì)量流量計(jì)具有同類產(chǎn)品無(wú)以倫比的高精度,可用于計(jì)量和貿(mào)易結(jié)算;
2、測(cè)量具有很高的準(zhǔn)確性、重復(fù)性、穩(wěn)定性,正常精度0.1%,高精度可達(dá)0.05%,重復(fù)性0.01%;
3、在流體通道內(nèi)沒(méi)有阻流元件和可動(dòng)部件,因而其可靠性好,使用壽命長(zhǎng)。有的質(zhì)量流量計(jì)可用20年-30年;
4、可以測(cè)量高粘度流體和高壓氣體的流量,并且不受流體種類屬性的影響。
三、技術(shù)參數(shù)
1、質(zhì)量流量計(jì)的主要參數(shù)為質(zhì)量流量kg/h或kg/min,精度0.1-0.2%,高精度0.05-0.1%。
2、密度儀的主要參數(shù)是密度參數(shù),正常量程設(shè)定為0-2.0g/cm3,精度0.001-0.002g/cm3;
3、次要參數(shù)一般設(shè)定為質(zhì)量流量、體積流量或密度參數(shù)或溫度參數(shù),有時(shí)候會(huì)設(shè)定為狀態(tài)輸出、信號(hào)輸出或百分比輸出,比如量程的50%;
4、輔助參數(shù)一般設(shè)定為溫度,溫度量程0-100℃,精度0.5-1℃;
5、電源輸入24-60VDC,或85-265VAC,信號(hào)輸出4-20mA(HART通訊協(xié)議,或485通信協(xié)議、頻率脈沖輸出、總線DP協(xié)議、FF協(xié)議、PA通訊協(xié)議輸出),可分別為密度、流量、溫度。舉例其中一款傳感器輸入輸出為:
(10)(9)—電源輸入24VDC或220VAC;
(1)(2)—主參數(shù)輸出,HART協(xié)議通訊;
(3)(4)—頻率輸出;
(5)(6)—485輸出。
5、正常工作溫度-40℃~150℃,高溫傳感器一般采用分體式結(jié)構(gòu),環(huán)境溫度-10℃~80℃;
6、工作壓力正常0-4MPa,管徑多為DN8-80,材料316L/904L;
7、一體式或分體式質(zhì)量流量計(jì)密度儀,光敏鍵操作顯示,表頭可以設(shè)置參數(shù),進(jìn)行調(diào)零操作。
四、安裝注意事項(xiàng)
1、務(wù)必滿管測(cè)量!半管測(cè)量、高比例氣液混合溶液測(cè)量都是大忌!
2、垂直或水平管道安裝,U理想安裝方式是水平,能夠保證液體滿管測(cè)量;
3、根據(jù)介質(zhì)工況,避開(kāi)高點(diǎn)(如介質(zhì)中有氣泡),避開(kāi)低點(diǎn)(如介質(zhì)中有沉淀物),避開(kāi)突然拐彎的管道;
4、避開(kāi)閥門、泵等強(qiáng)振動(dòng)源,信號(hào)線要求屏蔽,避開(kāi)強(qiáng)磁場(chǎng);
5、其它注意事項(xiàng),詳見(jiàn)出廠說(shuō)明書(shū)或與客服溝通。
五、管徑大流通能力DN2-DN80