一、測量原理
JN系列直通管科氏力質(zhì)量流量計測量原理。在沒(méi)有流體流經(jīng)流量管時(shí),流量管由電磁驅動(dòng)線(xiàn)圈驅動(dòng),其振幅小于1mm,頻率約為80Hz,流體流入流量管時(shí)被強制接受流量管的上下垂直運動(dòng)。在流量管向上振動(dòng)的半個(gè)周期內,流體反抗管子向上運動(dòng)而對流量管施加一個(gè)向下的力;反之,流出流量管的流體對流量管施加一個(gè)向上的力以反抗管子向下運動(dòng)而使其垂直動(dòng)量減少。這便導致流量管產(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,這一扭曲現象被稱(chēng)之為科里奧利(Coriolis)現象,即科氏力。所以也稱(chēng)之為科里奧利力質(zhì)量流量計、科氏力質(zhì)量流量、科氏力質(zhì)量密度儀。
根據牛頓第二定律原理,流量管扭曲量的大小*與流經(jīng)質(zhì)量流量大小成正比,電磁信號檢測器檢測流量管的振動(dòng)。當有流體流經(jīng)流量管時(shí),流量管產(chǎn)生扭曲,從而導致兩個(gè)檢測信號產(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。
科氏力質(zhì)量流量計依靠流量管的振動(dòng)來(lái)進(jìn)行流量測量,流量管的振動(dòng),以及流過(guò)管道的流體的沖力產(chǎn)生了科氏力,致使每個(gè)流管產(chǎn)生扭轉,扭轉量與振動(dòng)周期內流過(guò)流管的質(zhì)量流速成正比。由于一個(gè)流管的扭曲滯后于另一個(gè)流管的扭曲,質(zhì)量管上的傳感器輸出信號可通過(guò)電路比較,來(lái)確定扭曲量。
流體密度的測量可通過(guò)測量管道的頻率獲得。利用流量測量的一對信號檢測器可獲得代表諧振頻率的信號,一個(gè)溫度傳感器的信號用于補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)測量振動(dòng)周期的時(shí)間,測量值經(jīng)數字濾波,對溫度引起固有頻率的變化進(jìn)行補償后,用傳感器密度標定系數來(lái)計算出過(guò)程流體的密度。
二、性能特點(diǎn)
1、直通管科里奧利質(zhì)量流量計流通性能好,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量;
2、測量具有較高的準確性、重復性、穩定性,正常精度0.2-0.5%,高精度可達0.1%,重復性0.05-0.1%;
3、在流體通道內沒(méi)有阻流元件和可動(dòng)部件,因而其可靠性好,使用壽命長(cháng)。有的質(zhì)量流量計可用20年-30年;
4、可以測量高壓流體和高壓氣體的流量,并且不受流體種類(lèi)屬性的影響;
5、測量管材料多為為鈦合金,可以耐特定酸堿溶液的腐蝕。
三、技術(shù)參數
1、主參數:質(zhì)量流量kg/h或kg/min,精度0.2-0.5%,高精度0.1%。
2、對于質(zhì)量密度儀,主參數:密度參數,正常量程設定為0-2.0g/cm3,精度0.002-0.003g/cm3,高精度0.001 g/cm3。
3、第二參數一般設定為質(zhì)量流量、體積流量或密度參數或溫度參數,有時(shí)候會(huì )設定為狀態(tài)輸出、信號輸出或百分比輸出,比如量程的50%。
4、輔助參數一般設定為溫度,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(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。舉例其中一款傳感器輸入輸出為:
(1)(2)—電源輸入24VDC或220VAC;
(26)(27)—主參數輸出,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構,環(huán)境溫度-10℃~80℃;
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,表頭可以設置參數,進(jìn)行調零操作。
四、安裝注意事項
1、務(wù)必滿(mǎn)管測量!半管測量、高比例氣液混合溶液測量都是不被允許的!
2、垂直或水平管道安裝,直通型科里奧利質(zhì)量流量計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)管測量;
3、根據介質(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)、泵等強振動(dòng)源,信號線(xiàn)要求屏蔽,避開(kāi)強磁場(chǎng);
5、其它注意事項,詳見(jiàn)出廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)或與客服溝通。
五、管徑大流通能力DN8-DN80