一、測量原理
JN弧形系列科氏質(zhì)量流量計結構主體采用兩根并排的U形振動(dòng)管,將流體導入管內,使之沿管內向前流動(dòng),則管子將強迫流體與之一起上下振動(dòng)。流體為了反抗這種強迫振動(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)電路能檢測出這種時(shí)間差異的大小,則可測量出質(zhì)量流量的大小。同時(shí),介質(zhì)的密度可以通過(guò)測量流量管的諧振頻率獲得。
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。所以該儀表也稱(chēng)之為科氏質(zhì)量密度儀。
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。所以上海崢嵐產(chǎn)品也稱(chēng)之為科里奧利力質(zhì)量流量計、科氏力質(zhì)量流量計、科氏力質(zhì)量密度儀。
二、性能特點(diǎn)
1)科氏質(zhì)量流量計/密度儀測量具有很高的準確性、重復性、穩定性。
2)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)。
3)可以測量高粘度流體和高壓氣體的流量。
4)正常材料為316L/904L,特殊耐腐蝕材料為哈氏合金HC-22。
三、技術(shù)參數
1)主要參數:流量量程0-36,000kg/H(DN40-50),精度0.2-0.3%;
2)次要參數:密度量程0-2g/cm3,精度:0.001-0.002g/cm3;
3)輔助參數:溫度量程0-100℃,精度1℃;
4)電源輸入24-60VDC或85-260VAC,正常輸出4-20mA,加頻率輸出,HART通訊協(xié)議。特殊的有3路信號輸出4-20mA(HART通訊協(xié)議,或485、頻率脈沖輸出、總線(xiàn)DP協(xié)議、FF協(xié)議、PA協(xié)議輸出),分別為密度、流量、溫度。以其中一款傳感器為例,輸出方式為:
端子(1)(2)—電源輸入;
端子(26)(27)—流量輸出;
端子(24)(25)—密度輸出;
端子(22)(23)—溫度輸出。
5)工作溫度-40℃~140℃,F型耐溫200℃,特殊高溫耐溫400℃,環(huán)境溫度-10℃~80℃;
6)工作壓力0-2MPa,管徑DN8-80,材料316L/904L,耐腐蝕液體用哈氏合金或鈦合金測量管;
7)一體式或分體式科里奧利質(zhì)量流量計/管道密度計,用光敏鍵操作顯示,表頭可以設置參數。
四、安裝注意事項
1)必須滿(mǎn)管測量,要么滿(mǎn)管液體,要么滿(mǎn)管氣體,半管測量是大忌!對于氣液雙相混合溶液,氣體的含量不能大于10%。
2)垂直或水平安裝,理想流量方向從下向上。液體水平安裝時(shí)一般弧形在下方,氣體測量時(shí)弧形在上方。如液體中有沉淀物,則弧形管朝上,便于排除顆粒等沉淀物。
3)根據介質(zhì)工況,避開(kāi)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)。
4)避開(kāi)閥門(mén)、泵等振動(dòng)源,信號線(xiàn)要求屏蔽,避開(kāi)強磁場(chǎng)。
5)同一管道上相鄰兩臺質(zhì)量流量計建議間隔2米以上。
五、DN8-DN80流量計的大流通能力