灌區(qū)流量計(jì)_斯弗明_流量計(jì)

一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)的計(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。Rosemount質(zhì)量流量計(jì)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：

（1）法向加速度，即向心加速度αr，其量值等于2ωr，灌區(qū)量水流量計(jì)，朝向P軸；

（2）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yun動(dòng)，在質(zhì)點(diǎn)的αt方向上作用著科里奧利力Fc=2ωVm，灌區(qū)流量計(jì)，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： ΔFc=2ωVρAΔx （1）

式中，A—管道的流通截面積。

由于存在關(guān)系式：mq=ρVA

所以：ΔFc =2ωqmΔx （2）

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。

原理和結(jié)構(gòu)

1、 工作原理 靶式流量計(jì)的原理簡(jiǎn)圖如圖1所示。 在測(cè)量管（儀表表體）中心同軸放置一塊園形靶板，當(dāng)流體沖擊靶板時(shí)，靶板上受到一個(gè)力F，它與流速V，介質(zhì)密度ρ和靶板受力面積A之間關(guān)系式如式（1）所示。（1）式中 F ——靶板上受的力，N；CD ——阻力系數(shù)；ρ——流體密度，kg/m3；V——流體流速，m/s；A——靶板受力面積，m2。經(jīng)推導(dǎo)與換算，得流量計(jì)算式如下： 式中 qm，qv——分別為質(zhì)量流量和體積流量，kg/h，m3/h；α——流量系數(shù)；D ——測(cè)量管內(nèi)徑，mm；β ——直徑比，β=d/D；d——靶板直徑，mm。其余符號(hào)同上。靶板受力經(jīng)力轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)前置放大，AD轉(zhuǎn)換及計(jì)算機(jī)處理后，可得到相應(yīng)的流量和總量。如圖1所示。 圖2 靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2、 結(jié)構(gòu)形式 　靶式流量計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示它由檢測(cè)裝置，流量計(jì)，力轉(zhuǎn)換器，信號(hào)處理和顯示儀幾部分組成。檢測(cè)裝置包括測(cè)量管和靶板，力轉(zhuǎn)換器為應(yīng)變計(jì)式傳感器，雙向測(cè)流流量計(jì)，信號(hào)處理和顯示儀可以就地直讀顯示或遠(yuǎn)距標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳輸?shù)?。靶式流量?jì)的結(jié)構(gòu)形式可分為管道式，夾裝式和插入式等，各類結(jié)構(gòu)形式還可分為一體式和分離式二種。一體式為現(xiàn)場(chǎng)直讀顯示，而分離式則把數(shù)碼顯示儀與檢測(cè)裝置分離（一般不超過(guò)100m）。

超聲波流量計(jì)換能器的壓電元件常做成圓形薄片，沿厚度振動(dòng)。薄片直徑超過(guò)厚度的10倍，以保證振動(dòng)的方向性。壓電元件材料多采用鋯鈦酸鉛。為固定壓電元件，使超聲波以合適的角度射入到流體中，需把元件故人聲楔中，構(gòu)成換能器整體(又稱探頭)。聲楔的材料不僅要求強(qiáng)度高、耐老化，而且要求超聲波經(jīng)聲楔后能量損失小即透射系數(shù)接近1。常用的聲楔材料是有機(jī)玻璃，因?yàn)樗该?，可以觀察到聲楔中壓電元件的組裝情況。另外，某些橡膠、塑料及膠木也可作聲楔材料。