質量流量計基本原理

質量流量計結構原理
        在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有時需要測量流體的質量流量，如化學反應的物料平衡、熱量平衡、配料等，都需要測量流體的質量流量。質量流量是指在單位時間內，流經(jīng)封閉管道截面處流體的質量。用來測量質量流量的儀表統(tǒng)稱為質量流量計。
       質量流量計由傳感器，變送器及數(shù)字指示累積器等三部分組成。傳感器根據(jù)科里奧利效應制成的，由傳感管、電磁驅動器、和電磁檢測器三部分組成。電磁驅動器使傳感器以其固有頻率振動，而流量的導入使u形傳感器在科氏力的作用下產(chǎn)生一種扭曲，在它的左右兩側產(chǎn)生一個相位差，根據(jù)科里奧利效應，該相位差與質量流量成正比。電磁監(jiān)測器把該相位差轉變?yōu)橄鄳碾娖叫盘査腿胱兯推鳎?jīng)濾波、積分、放大等電量處理后。轉變成與質量成正比的4－20mA模擬信號和一定范圍的頻率信號兩種形式輸出。
質量流量計的測量原理以牛頓第二運動定律為基礎
F=ma
式中   F－流體作用力；  m－被測介質質量；  a－加速度。
       當流體通過兩個平行的測量管時，會產(chǎn)生一個與流速方向橫向的加速度及相應的科里奧利力，該力使測量管振蕩而發(fā)生扭曲，這一扭曲現(xiàn)象被稱之為科里奧利現(xiàn)象。
       根據(jù)牛頓第二運動定律，測量管扭曲量的大小是*與流經(jīng)測量管的質量流量的大小成正比的。當流體流過測量管時，流體就會受到科里奧利力的作用，測量管里流體所受科里奧利力的反作用，產(chǎn)生進口和出口的相位差。當流體為零時，測量管在固有頻率下振動，測量管不產(chǎn)生扭曲，流體進口和出口的相位差為零。當有流體流經(jīng)測量管時進口處管子振動減速，出口處管子振動加速，進口與出口產(chǎn)生相位差。當質量流量增加時該相位差也增加。通過安裝于進口和出口測量管上電磁信號檢測器可測得相位差。
質量流量計的特點：
? 對示值不用加以理論的或人工經(jīng)驗的修正；
? 輸出信號僅與質量流量成正比例，而與流量的物性（如溫度、壓力、粘度、密度雷諾數(shù)等）無關；
? 與環(huán)境條件（如溫度、濕度、大氣壓等）無關；
? 只需檢測、處理一個信號（即儀表的輸出信號），就可進行遠傳和控制；
? 只需一個變量對時間進行積分，所以流量的積算簡單等等。