质量流量计工作原理63382
质量流量计的结构和原理
质量流量计的结构和原理
质量流量计的结构和工作原理可以概括为以下几点:
一、结构
质量流量计主要由测量管、流量传感器、温度传感器、控制回路等部分组成。
二、工作原理
1. 热量脉冲法
向流体传输微小的热量脉冲,检测上下游温度变化,计算热容和流速。
2. 冷热线法
一个探头加热,一个探头测量上下游温差,结合热容计算质量流率。
3. 波束法
传感器发射声波或微波穿过管道,根据传播时间计算流速。
4. 测温法
在管道设置温度探头,流体吸热使温度改变,测量时间计算流量。
5. 冲量法
设置具有惯性的击块,流体冲击产生力移动击块,计算流量。
三、计算流程
1. 测量过程参数:密度、温度、压力、波束传播时间等。
2. 将各参数输入计算机控制回路。
3. 通过特定算法计算获得质量流量值。
4. 显示或输出质量流量结果。
四、特点
测量准确、响应快、可靠性高、使用寿命长。
通过以上结构和原理,质量流量计实现了对流体流量准确的测定,具有重要的工业
应用价值。
简述质量流量计的测量原理
简述质量流量计的测量原理
质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器，其测量原理主要基于两个主要因素：质量和时间。
质量流量计利用流体通过仪器的质量来测量流体的质量流量，而不是使用体积流量。
标准的质量流量计通常由流体传感器和质量转换器组成。
测量质量流量的主要步骤如下：
1. 流体传感器：流体传感器是实时监测流体质量的装置。
它通常由薄膜、压力传感器或振动器等组成。
当流体通过传感器时，传感器会感知到流体对其产生的压力或振动，并将其转换为电信号。
2. 质量转换器：质量转换器是将传感器输出的电信号转换为质量流量的装置。
它通常由一个电子计算器和一个显示器组成。
电子计算器会根据传感器输出的信号计算流体的质量，并根据计算结果显示流体的质量流量。
3. 温度和压力补偿：为了获得更准确的质量流量测量结果，质量流量计通常还会进行温度和压力的补偿。
通过测量流体的温度和压力，并将其纳入计算公式中，可以对实际流体质量进行校正。
总之，质量流量计的测量原理是基于流体通过传感器产生的压力或振动信号来计
算流体的质量，并通过温度和压力的补偿来获得准确的质量流量测量结果。
质量流量计的基本原理
质量流量计的基本原理：
艾默生质量流量计质量测量原理是牛顿二定律F=Ma。
当流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成正比的力。
当没有流体流过时，振动管不产生扭曲，振动管两侧电磁信号检测器检测到的信号是同相位的；当有流体经过时，振动管在力矩作用下产生扭曲，两检测器间将存在相位差。
变送器测量左右检测信号之间的滞后时间，这个时间差乘上流量标定系数就可确定质量流量。
质量流量计的密度测量原理是振动频率与流体密度的平方根成反比，通过测量振动频率确定流体密度。
所以质量流量计即可实现对流体质量流量的测量，又可实现对流体密度的测量。
质量流量计的构成：质量流量计由传感器和变送器组成，变送器用于信号处理，两者之间通过专用电缆连接。
传感器的结构有直管、U形管、ω型等多种形式。
裂解炉进料控制选用的是U形管式传感器。
U形管的两个开口端与管道连接，流体由一个端口流入，另一端口流出。
在U形管顶部装有用于激发U形管振动的电磁装置，激发U形管以中心为轴按固有的自振频率振动，自振方向垂直于U形管所在平面；流体流入U形管后，在沿管道流动时又随管道作垂直运动。
此外，流体在流经U形管时，将产生一个加速度，并以一定形式反作用于U 形管。
流体在U形管入口、出口两侧的流动方向相反，形成一个作用力矩，致使U形管发生扭曲，该扭角的大小与通过U形管的流体质量流量相关，通过电磁检测器将测量管的扭曲变成电信号，送入变送器作进一步处理。
变送器是一种带微处理器的智能流量仪表，它把传感器送来的低电平信号转换处理后，输出两路与流量和密度成正比例的4-20mA标准信号。
质量流量计的原理及应用论文
质量流量计的原理及应用论文1. 引言质量流量计是一种用于测量流体质量流量的传感器。
它广泛应用于各种工业领域，如石油化工、制药、食品加工等。
本文将介绍质量流量计的原理以及其在工业领域的应用。
2. 原理质量流量计通过测量流体的质量来计算流体的流量。
它利用了流体的质量与其传导热量的关系来实现测量。
工作原理如下： - 流体经过质量流量计时，流体与质量流量计的传感器发生热交换。
- 传感器中的电阻丝受电流加热，流体带走电阻丝释放的热量。
- 通过测量电阻丝加热前后的温度差，可以计算流体的质量。
3. 应用质量流量计在工业领域有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：3.1 石油化工在石油化工过程中，精确测量流体的质量流量是非常重要的。
质量流量计可以帮助监测石油化工过程中的流体流量，并提供准确的数据用于生产控制和优化。
3.2 制药在制药过程中，需要严格控制药品的质量和流量。
质量流量计可以精确测量药品的流量和质量，确保制药过程中的生产安全和质量控制。
3.3 食品加工食品加工行业需要精确测量食材和添加剂的流量，以确保产品的质量和食品安全。
质量流量计可应用于食品加工过程中，提供准确的流量信息。
3.4 热能计量质量流量计可用于热能计量系统，帮助测量和计量流体的质量和热量。
这对于工业企业的能源管理和节能减排是非常重要的。
4. 总结质量流量计是一种广泛应用于工业领域的流量传感器。
本文介绍了质量流量计的原理以及其在石油化工、制药、食品加工和热能计量等领域的应用。
通过使用质量流量计，可以实现对流体质量和流量的精确测量，为工业生产和能源管理提供准确的数据支持。
质量流量计的工作原理
质量流量计的工作原理
质量流量计（mass flow meter）是一种用于测量流体质量流量的仪器，其工作原理基于质量守恒定律和波动理论。
质量流量计通常由两个基本组件组成：传感器和转换器。
传感器通常包括测量管道（或流道）和多个传感器，用于测量流体质量流量。
转换器则用于将传感器产生的信号转换成可读取的质量流量数值。
在工作时，流体通过测量管道或流道流动，同时传感器对流体进行测量。
传感器通常使用压力传感器、温度传感器和密度传感器等来获取相关的测量数据。
首先，通过压力传感器测量流体中的压力变化情况，然后通过温度传感器测量流体中的温度变化情况。
这些测量数据与流体的密度相关联，因此需要使用密度传感器来测量流体的密度。
通过对压力、温度和密度等测量数据的获取和计算，质量流量计能够准确地计算出流体的质量流量。
转换器会将这些计算结果转换为可读取的质量流量数值，并在显示屏上显示出来。
需要注意的是，质量流量计的工作原理与体积流量计（如流量计和涡轮流量计）有所不同。
质量流量计主要依据流体的密度变化来测量流体的质量流量，而体积流量计则是基于流体容积的变化来测量流体的体积流量。
总的来说，质量流量计通过测量压力、温度和密度等参数的变
化，能够准确地计算出流体的质量流量，提供了一种可靠和精确的流量测量方式。
质量流量计工作原理
质量流量计工作原理
质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器。
它的工作原理是利用流体在
测量管道中的质量变化来计算流体的质量流量。
在质量流量计中，流体的密度是一个重要的参数，因为质量流量是由流体质量和流体密度的乘积得出的。
首先，让我们来看一下质量流量计的基本结构。
质量流量计通常由测量管道、
传感器和数据处理单元组成。
测量管道是流体流动的路径，传感器用于测量流体的质量变化，数据处理单元用于处理传感器采集到的数据并计算出流体的质量流量。
在质量流量计中，流体的质量变化是通过测量管道中的传感器来实现的。
传感
器可以采用多种不同的原理来实现质量变化的测量，比如热敏电阻、压电效应、振动频率等。
这些传感器可以将流体的质量变化转化为电信号，并传输给数据处理单元进行处理。
数据处理单元是质量流量计的核心部分，它通过处理传感器采集到的数据来计
算出流体的质量流量。
在数据处理过程中，需要考虑到流体的密度、温度、压力等参数，以确保计算结果的准确性。
此外，数据处理单元还可以对测量结果进行校正和补偿，以提高测量的精度和稳定性。
总的来说，质量流量计的工作原理是通过测量管道中流体的质量变化来计算流
体的质量流量。
它利用传感器采集到的数据，并通过数据处理单元进行处理和计算，最终得出流体的质量流量。
质量流量计在工业生产、化工、石油、天然气等领域有着广泛的应用，它能够准确、稳定地测量流体的质量流量，对于生产过程的控制和优化具有重要意义。
质量流量计的工作原理
质量流量计的工作原理
质量流量计依据牛顿第二定律：力=质量×加速度（F=ma）。
当质量为m的质点以速度V在对P轴作角速度ω旋转的管道内移动时，质点受两个重量的加速度及其力：
1）法向加速度，即向心加速度αr，其量值等于ω2r，朝
向P轴；
2）切向角速度αt，即科里奥利加速度，其值等于2ωV，
方向与αr垂直。
由于复合运动，在质点的αt方向上作用着科里
奥利力Fc=2ωVm，管道对质点作用着一个反向力－Fc=－2ωVm。
当密度为ρ的流体在旋转管道中以恒定速度V流动时，任
何一段长度Δx的管道将受到一个切向科里奥利力ΔFc：
ΔFc=2ωVρAΔx（1）
式中：A———管道的流通截面积。
由于存在关系式：qm=ρVA
所以：ΔFc=2ωqmΔx（2）
因此，直接或间接测量在旋转管中流动流体的科里奥利力
就可以测得质量流量。
数学模型
对（2）式进一步推导（有关数学推导省略），得出如下数
学模型：
（3）
式中：qm———质量流量；
K———一个仅决议与测量管结构尺寸的量，当测量管结构
肯定时，在肯定温度下，K是肯定值；
G———测量管材料的剪切弹性模量；在肯定温度下，K是
肯定值；
ω———测量管主振动的固有频率；
ωθ———测量管扭转振动的固有频率；
Δt———测量管两检测信号的时间差。
电路中由时间差检测器测量左右检测信号之间的滞后时间。
这个“时间差”Δt经过数字量测量、处理、滤波以削减噪声，提
高测量辨别率。
时间差乘上流量标定系数来表示质量流量。
标签:质量流量计。
质量流量计工作原理
质量流量计工作原理质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器，它通过测量流体的质量来确定流体的流量。
质量流量计的工作原理基于质量守恒定律和动量守恒定律，通过测量流体的质量和速度来计算流体的流量。
本文将介绍质量流量计的工作原理及其应用。
质量流量计的工作原理基于质量守恒定律，质量守恒定律是指在封闭系统内，系统的质量不会发生变化。
质量流量计利用这一原理来测量流体的质量流量。
当流体通过质量流量计时，流体的质量不会发生变化，因此可以通过测量流体的质量来确定流体的流量。
质量流量计的工作原理还基于动量守恒定律，动量守恒定律是指在封闭系统内，系统的动量不会发生变化。
质量流量计利用这一原理来测量流体的流速，通过测量流体的流速和质量来计算流体的流量。
质量流量计通常配有流速传感器，用于测量流体的流速，然后根据流速和质量来计算流量。
质量流量计通常包括质量传感器和流速传感器。
质量传感器用于测量流体的质量，流速传感器用于测量流体的流速。
质量传感器通常采用压力传感器或者称为质量平衡传感器，通过测量流体对传感器的压力来确定流体的质量。
流速传感器通常采用涡街流量传感器或者超声波流量传感器，通过测量流体的流速来确定流体的流量。
质量流量计的工作原理可以简单概括为：通过测量流体的质量和流速来确定流体的流量。
质量流量计可以用于测量液体、气体甚至固体的流量，因此在工业生产、环境监测、实验室研究等领域有着广泛的应用。
质量流量计的工作原理使其具有许多优点，例如精度高、稳定性好、可靠性高、适用范围广等。
因此，质量流量计在工业生产、环境监测、实验室研究等领域得到了广泛的应用。
总之，质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器，其工作原理基于质量守恒定律和动量守恒定律，通过测量流体的质量和流速来确定流体的流量。
质量流量计具有精度高、稳定性好、可靠性高、适用范围广等优点，在工业生产、环境监测、实验室研究等领域有着广泛的应用。
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今天我们就来介绍质量流量计工作原理。
质量流量计工作原理：质量流量计是采用感热式测量，通过分体分子带走的分子质量多少从而来测量流量，因为是用感热式测量，所以不会因为气体温度、压力的变化从而影响到测量的结果。
质量流量计是一个较为准确、快速、可靠、高效、稳定、灵活的流量测量仪表，在石油加工、化工等领域将得到更加广泛的应用，相信将在推动流量测量上显示出巨大的潜力。
质量流量计是不能控制流量的，它只能检测液体或者气体的质量流量，通过模拟电压、电流或者串行通讯输出流量值。
但是，质量流量控制器，是可以检测同时又可以进行控制的仪表。
质量流量控制器本身除了测量部分，还带有一个电磁调节阀或者压电阀，这样质量流量控制本身构成一个闭环系统，用于控制流体的质量流量。
质量流量控制器的设定值可以通过模拟电压、模拟电流，或者计算机、PLC提供。
质量流量计的工作原理和典型结构
科氏力式质量流量计一般由传感器和信号处理系成，而流量传感器又是一种基于科里奥利力效应的谐振式传感器。
这种传感器的敏感元件——振动管，是处于谐振状态的空心金属管，又称测量管。
科氏力式质量流量传感器的测量管有各种不同的结构形式，按照传感器测量管的数量可将其分为单管型、双管型和连续管型三种结构。
单管型结构简单，不存在分流问题，管路清洗方便。
一般地说，它对外来振动比较敏感。
双管型结构容易实现相位差的测量，可以较好地克服外来振动的影响，并对提高振动系统的Q值有利。
目前大多数产品均采用这种结构。
但这种结构同时带来的问题是两测量管中流过的流量不可能做到绝对相等，其中的沉积物和磨蚀也不可能绝对一致，从而引起附加误差。
而且在两相流工作状态下，难以作到两测量管中流体分布的均匀一致，以致影响振动系统的稳定性。
随着单管型结构中测量管系统的振动不平衡问题的解决，单管型结构仍具有一定的发展前景。
连续管型是一种特殊形式的单管．它以环绕两圈的单管结构试图集单、双管型的优点于-身。
根据测量管的形状，又可分为直管型和弯管型两大类。
直管型一般外形尺寸小且不易于积存气体，但由于其振动系统刚度大，谐振频率高，相位差为微秒级，电信号的处理就比较困难。
为了不使谐振频率过高，管壁必须较薄，以致其耐磨及抗腐蚀性能较差。
弯管型的振动
系统刚度较低，谐振频率也较低，相位差为毫秒级，电信号较易处理，同时可选用较厚的管壁，因此，其耐磨及抗腐蚀性能较好。
但弯管型由于管形复杂，容易积存残渣及气体，引起附加误差，其结构尺寸也比较大。
目前，大多数科氏力式质量流量计均采用弯管型结构。
图2-5列举了科氏力式质量流量传感器测量管的部分管图型。
一、直管型质量流量计、
直管型质量流量计的测量管是直管。
如前所述，其特点是整个传感器结构紧凑、体积小、重量轻，便于安装，气体易于排出测量管，同时亦便于较粘液体的排空。
直管的振动频率较高，一般在600～1200Hz，约为一般工业频率的10多倍，因而其抗振性能较好。
下面首先以双直管型质量流量计为例，简述其结构和测量原理。
图2-6为双直管型质量流量传感器的一种典型结构的示意图。
双直管型质量流量传感器主要由测量管、电磁驱动器、信检测器、电源板和放大器板、支承管以及壳体等几部分组成。
号检测器可以采用光电式和电磁式两种检测方式中的一种。
在这种结构中，两根测量管平行地焊接在两侧的联管器上，并通过法兰体可靠地固定在支承管上。
测量管的材质为钛合金或锆合金，因而具有较高的强度、弹性以及较好的耐腐蚀、耐高性能。
支承管外包裹着一层厚厚的发泡材料。
支承管内被抽成真空，以防潮湿气体在测量管外结霜，引起测量误差，同时起到隔热作用，使测量管的温度与工艺管道内介质的温度保持一致，并能防止测量管内介质的热量扩散到电路部分，影响其工作性能。
此外，测量管上还安装有RTD温度传感器，检测测量管的温度，用来对质量流量和密度测量中由测量管材质的弹性模量随温度变化引起的温度结构误差进行补偿，以提高测量准确度。
双直管型质量流量计的测量原理如图2-7所示。
两根平行直管，两端固定，在其中部O (0’)点处，装有电磁驱动器，用来激励测量管振动，在测量管进、出口两侧对称位置z1(x1，)、X2 (X2’)处，装有信号检测器，用来检测两测量管相对振动的位移。
信号检测器、信号放大处理电路及电磁驱动器构成一套正反馈自激振荡系统。
电磁驱动器的激励，可以克服系统的阻尼，维持系统在谐振频率下的振动。
因为系统的阻尼一般都很小，这一自激振荡的谐振频率与系统的固有频率很接近，维持振动所需要的能量也不大。
如图2- 7所示，在驱动器激励下，两根直管在所在平面内作相对振动，相位相差180。
，Pl P2和P1'P2’分别是两测量管的振动中心位置。
在振动过程中的每一瞬时，都可将直管的振动视为一回转系统。
例如，当测量管I离开中心位置向Pi AP2方向运动时，测量管左半部管子可近似看成逆时针转动，而右半部管子则可看成顺时针转动。
测量管Ⅱ由于与测量管T相位相差180。
，在同一瞬时，转动的方向也与测量管T相反。
当测量管中无流体流动时，测量管处于上述单一振型的振动状态。
我们称这一振动状态为主振动。
在这种振动状态下，测量管进、出口侧在返回中心位置的运动中，通过检测点的时间是相同的。
而当流体以速度y沿两测量管流动时，测量管的振动状态将被流体的质量流量所调制。
如图2—8a所示，为分析简单起见，图中只画出了一根测量管的运动和受力状况。
设在某瞬时，测量管在位置PlBP2，并向上运动。
如上所述，这时，左右两半部管子可分别近似看成是逆时针转动和顺时针转动，设瞬时转动角速度为n。
显然，角速度n也是交变的，其交变频率与主振动频率相同。
质量流量计根据上一节中所阐明的里奥利力效应可知，当振动管中有流体流动，在该瞬时，于测量管进口侧的任一点M处，流体质点的科氏加速度a1勺方向是垂直于测量管向上。
此时，测量管所受到的流体科氏力fc即是垂直于测量管向下，与管子进口侧的转动方向相反，使振动减弱。
而在测量管的出口侧，与M点对称的位置M 7处，测量管所受到的流体科氏力F：则垂直于测量管向上，与管子出口侧的转动方向相同，使振动增强。
即在这一时刻，测量管受到来自左、右两半部管子的大小相等、方向相反的科氏力。
当测量管向中心位置返回时，如图2—8b所示，测量管左、右半部的瞬时角速度将变换方向。
于是，在进、出口侧-测量管.....所受流体科氏力也都变换了方向。
这样，当流体在处于振动状态的测量管中流动时，左半部和右半部的管道将分别受到来自流体的大小相等、方向相反的科氏力，从而构成使测量管扭曲的力矩。
该力矩是交变的，其交变频率与测量管主振动的频率相同。
于是，测量管将在原振型的基础上，叠加同频率的扭曲振动，扭曲振动的幅度，取决于流体的质量流量。
在这种同一频率的主振动和扭曲振动的复合振动状态下，测量管进、出口侧通过振动中心检测点XI (X'I)和X2(X'2)的时间便产生了时间差At，可以证明，时间差At与流体的质量流量qm成正比，这样，就可以通过测量两检测信号的时间差，直接测量流体的质量流量。
图2 -9是一种（弹性平衡摆与测量管振动）互补式单直管型质量流量传感器的结构示意图。
为了达到良好的振动隔离效果，在测量管中部连接有一个弹性平衡摆，应用动量守恒定律和而可有效地消除单直管系统振动的不平衡问
题。
这种传感器可设计成双层壳体结构，内、外两层壳体均具有一定的耐压性。
在内层壳体中抽以真空，而在内、外层壳体中间则充以氮气，除防止潮湿气体在测量管外壁结霜外，还可减小测量管振动的阻尼。
此外，由于这种结构可以作成不缩径的直通式测量管，因而具有流通能力大、压损小、清洗更方便等特点。