一、測(cè)量原理
JN系列液體質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)主體采用兩根并排的振動(dòng)管(或單根),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。
在沒(méi)有液體流經(jīng)流量管時(shí),流量管由電磁驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng),其振幅小于1mm,頻率約為80Hz,流體流入流量管時(shí)被強(qiáng)制接受流量管的上下垂直運(yùn)動(dòng)。在流量管向上振動(dòng)的半個(gè)周期內(nèi),流體反抗管子向上運(yùn)動(dòng)而對(duì)流量管施加一個(gè)向下的力;反之,流出流量管的流體對(duì)流量管施加一個(gè)向上的力以反抗管子向下運(yùn)動(dòng)而使其垂直動(dòng)量減少。這便導(dǎo)致流量管產(chǎn)生扭曲,在振動(dòng)的另外半個(gè)周期,流量管向下振動(dòng),扭曲方向則相反,這一扭曲現(xiàn)象被稱(chēng)之為科里奧利(Coriolis)現(xiàn)象,即科氏力。所以也稱(chēng)之為科里奧利力質(zhì)量流量計(jì)、科氏力質(zhì)量流量、科氏力質(zhì)量密度儀。
根據(jù)牛頓第二定律原理,流量管扭曲量的大小*與流經(jīng)質(zhì)量流量大小成正比,電磁信號(hào)檢測(cè)器檢測(cè)流量管的振動(dòng)。當(dāng)有流體流經(jīng)流量管時(shí),流量管產(chǎn)生扭曲,從而導(dǎo)致兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生相位差,這一相位差的大小直接正比于流經(jīng)流量管的質(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)直通管液體質(zhì)量流量計(jì)流通性能好,液體流通順暢,壓力損失小,適合于含顆粒、泥漿的混合溶液,或高粘度溶液的流量密度測(cè)量;
(2)測(cè)量具有較高的準(zhǔn)確性、重復(fù)性、穩(wěn)定性,流量測(cè)量的正常精度0.2-0.5%,高精度可達(dá)0.1%,重復(fù)性0.05-0.1%。密度測(cè)量的精度一般在0.001-0.003g/cm3之間;
(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,穩(wěn)定性強(qiáng),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)量高壓流體和高壓氣體的流量,并且不受流體種類(lèi)屬性(如壓力、流速、溫度等)的影響;
(5)測(cè)量管材料多為為鈦合金,或316L、904L,可以耐特定酸堿溶液的腐蝕。
三、技術(shù)參數(shù)
(1)主要參數(shù):質(zhì)量流量kg/h或kg/min,精度0.2-0.5%,高精度可達(dá)0.1%。
(2)對(duì)于科氏力質(zhì)量密度儀,主要參數(shù):密度參數(shù),正常量程設(shè)定為0-2.0g/cm3,精度0.002-0.003g/cm3,高精度可以穩(wěn)定在0.001 g/cm3之內(nèi);
(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)基本設(shè)定為溫度,溫度量程0-100℃,有的設(shè)定為-50℃-150℃,精度0.5-1℃;
(5)電源輸入24-60VDC,或85-265VAC,信號(hào)輸出4-20mA,通訊方式通常有:HART通訊協(xié)議、485通信協(xié)議、頻率脈沖輸出、總線(xiàn)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。以其中一款傳感器為例,輸入輸出為:
(1)(2)—電源輸入24VDC或220VAC;
(26)(27)—主參數(shù)輸出,HART協(xié)議通訊;
(24)(25)—頻率輸出。
(6)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℃,精密工況要求環(huán)境溫度-5℃~60℃;
(7)工作壓力正常0-2MPa,管徑多為DN8-80,材料為鈦合金或316L/904L;
(8)一體式或分體式質(zhì)量密度儀,光敏鍵操作顯示,表頭可以設(shè)置參數(shù),可以進(jìn)行調(diào)零操作。
四、安裝注意事項(xiàng)
(1)務(wù)必滿(mǎn)管測(cè)量!半管測(cè)量、高比例氣液混合溶液測(cè)量都是不被允許的!
(2)垂直或水平管道安裝,直通型科里奧利科氏力質(zhì)量流量計(jì)管道密度儀理想安裝為垂直管道,流量從下向上流動(dòng),能夠保證液體滿(mǎn)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(mén)、泵等強(qiáng)振動(dòng)源,信號(hào)線(xiàn)要求屏蔽,避開(kāi)強(qiáng)磁場(chǎng);
(5)相鄰兩臺(tái)科氏力質(zhì)量流量計(jì)需要相距2米以上,以防相互干涉;
(6)其它注意事項(xiàng),詳見(jiàn)出廠說(shuō)明書(shū)或與客服溝通。
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五、管徑大流通能力DN2-DN80參數(shù)