質量流量計的歷史要追溯到1832年,當時,科里奧利研究水輪機時發(fā)現了科氏力。科氏力是指流體在旋轉的管內流動時會對管壁產生一個力。
質量流量計以科氏力為基礎,在傳感器內部有兩根平行的T型振管,中部裝有驅動線圈,兩端裝有拾振線圈,變送器提供的激勵電壓加到驅動線圈上時,振動管作往復周期振動,工業(yè)過程的流體介質流經傳感器的振動管,就會在振管上產生科氏力效應,使兩根振管扭轉振動,安裝在振管兩端的拾振線圈將產生相位不同的兩組信號,這兩個信號差與流經傳感器的流體質量流量成比例關系。計算機解算出流經振管的質量流量。不同的介質流經傳感器時,振管的主振頻率不同,據此解算出介質密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測量介質的溫度。
質量流量計安裝正確是成功運行的關鍵。應注意:
1、夾帶汽泡。
用于液體流量測量時,當霧沫狀氣體含量超過1%~5%的體積含量時,質量流量計將停止工作。這些汽泡衰減了用以產生科氏力的流量管的振動,應將氣體消除在傳感器之前。如果難以實現,則盡量減少氣體含量(盡可能提高傳感器內的壓力),以保證汽泡被均勻地分散為較小的汽泡(保持較高的液體流速)。
當液體的壓力低于其蒸汽壓時,將產生汽泡。由流量管的幾何形狀和液體流動所引起的傳感器兩端的壓降能夠將液體的有效壓力降至其蒸汽壓力之下,管道液體中的氣體可對傳感器產生與霧沫汽泡相同的影響。傳感器尺寸一旦確定,即可計算出維持液體狀態(tài)所需的背壓。要將傳感器安裝在能夠滿足所需背壓的場所。
2、沉淀物與懸浮物。
質量流量計可以計算出兩種成分的溶液或漿料中一種成分的質量含量。準確的密度測量必須避免的情況是:沉淀物附著在測量管壁上或固體顆粒從懸浮液中沉淀出來(流速太低)。
3、安裝方向。
質量流量計可安裝在水平或垂直管道上。安裝方向取決于應用場合。一些幾何形狀的質量流量計(直管除外)在某種安裝方向下會聚集一些固體物或氣相物。如果必須垂直安裝且流體自上而下流動,必須采取措施保證氣體不能從傳感器入口管道進入傳感器。除特殊情況外,不推薦側裝(一只流量管在另一只上方)。
4、支撐。
在傳感器安裝時過大的機械應力會影響質量流量計的零點,如果這些應力是不斷變化的,儀表將出現不可接受的零點漂移。傳感器應由管線系統(tǒng)加以支撐。法蘭應同心避免壓縮、彎曲或扭曲。管道支撐物應盡可能靠近入口與出口法蘭,這些支撐物應附著在共同的結構物上。5振動。雙管設計的推出大大減小但并沒*消除共模振動對質量流量計的影響,由管線系統(tǒng)引入的外部振動能夠引起傳感器不期望的振動方式。如果外部振動頻率等于或接近傳感器驅動系統(tǒng)的頻率,則會干擾儀表的驅動控制系統(tǒng),引起流量管振動不穩(wěn)定或停振。
一個經常被忽視的振源是安裝在同一支撐結構上的其它儀表。有幾種方法可消除機械振動:在配管系統(tǒng)上安裝減振物,采用軟管連接等。泵的振動是另一種經常的振源,這種影響可通過以下方法解決:增大與泵的距離,將傳感器安裝在彎管或其它管件的下游或安裝脈沖衰減器。
使用中應注意操作工況變動或環(huán)境條件改變,要檢查零點,或作零點調整以消除漂移。某一型號的質量流量計能否測量氣體流量取決于能否達到規(guī)定的質量流量值。由于氣體的密度低,必須在很高的壓力和很高的流速下才能達到。此外還應注意介質密度的影響。在實際應用時,應向廠家咨詢,以尋求合理的解決方案。
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