质量流量计测量粘度的原理

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质量流量计测量误差的原因分析与对策

质量流量计测量误差的原因分析与对策

质量流量计测量误差的原因分析与对策摘要:质量流量计从其测量原理的角度分析,具有准确、可靠、量程比宽、多变量输出等优点。

但是精确测量的是有条件的,比如安装的影响,工艺介质的因素,本身仪表是否存在故障等等。

本文阐述了质量流量计的原理和引起质量流量计产生故障的原因,进而明确正确的使用质量流量计的方法。

关键词:质量流量计;问题分析;误差1、引言:对于油品计量交接来说,使用高精度的测量设备可提高油品交接计量精度,有效控制油品进出厂的损失,减少计量纠纷, 实现公平计量,维护公司的企业形象。

质量流量计由于能直接测量油品的质量,不受油品密度与温度等工况条件的影响,测量准确度高,是目前油品贸易计量中运用最为广泛的计量仪表。

它主要是通过科里奥利原理直接测量流体的质量流量与、密度,、通过温度的测量。

,再衍生出体积量等多个变量,应对各种计量需求。

质量流量计还具有运行状态自诊断功能,通过运行参数与报警信息,我们可以进行设备的运行状态与故障分析,并进行有针对性的故障处理。

质量流量计还可以通过modbus协议配合scada软件将数据和报警传入人机界面远传再做报警处理,提示相关人员及时处理故障,有效防范计量失准带来的风险。

2、质量流量计测量原理与结构:质量流量计的测量管一般都是由双U型振动管组成,在一根振荡管顶端处固定一个永久磁铁,在另一个振荡管固定驱动线圈,两者组合起按谐振频率振动的线圈组。

永久磁铁产生固定的磁场,当变送器送电后,线圈由于通入交流电的线圈产生的交变磁场与磁铁块的固有磁场会产生交替的吸引与排斥,因为线圈和磁铁固定在振荡管上,由于作用力和反作用力,两个振荡管会以相反的不停的振动。

检测线圈固定在一个振荡管两侧,两个磁铁固定在另一个振荡管上,由于两个振荡管产生相反方向的往复运动,磁铁产生微小的位移,线圈切割磁力线,线圈的磁通量产生变化,根据e=N(dφ/dt)计算线圈产生感应电压,变送器的电路部分测量线圈交流电压。

当测量管流量为零时,两个检测线圈的相位是相同的,相位差为零;当有流体流过测量管,受科里奥利力的影响,入口测与出口测的测量管因受相反的牛顿力的作用而产生扭曲,入口和出口的检测线圈检测的交流信号就形成了相位差,相位差的大小直接反映流体流量质量的大小。

科里奥利质量流量计工作原理和基本结构

科里奥利质量流量计工作原理和基本结构

标题:科里奥利质量流量计工作原理和基本结构说明:众所周知,当一个位于旋转系内的质点作朝向或者离开旋转中心的运动时,将产生一惯性力。

如图6-1所示,当质量为(δm的质点以匀速u在一个围绕旋转轴P以角速度ω旋转的管道内轴向移动时,这个质点将获得两个加速度分量:(1)法向加速度a r(向心加速度),其值等于ω2r,方向指向P轴。

(2)切向加速度a t(科里奥利加速度),其值等于2ωu,方向与a r垂直,正方向符合右手定则,如图6-1所示。

为了使质点具有科里奥利加速度a t,需在a t的方向上加一个大小等于2ωuδm的力,这个力来自管道壁面。

反作用于管道壁面上的力就是流体施加在管道上的科里奥利力F c。

方向与αt相反。

从图6-1可以看出,当密度为ρ的流体以恒定流速u沿图6-1所示的旋转管流动时,任一段长度ΔX的管道都将受到一个大小为ΔF e的切向科里奥利力:式中,A为管道内截面积。

由于质量流量q m=ρuA,因此:基于上式,只要能直接或者间接地测量出在旋转管道中流动的流体作用于管道上的科里奥利力,就可以测得流体通过管道的质量流量。

在过程工业应用中,要使流体通过的管道围绕P轴以角速度ω旋转显然是不切合实际的。

这也是早期的质量流量计始终未能走出实验室的根本原因。

经过几十年的探索,人们终于发现,使管道绕P轴以一定频率上下振动,也能使管道受到科里奥利力的作用。

而且,当充满流体的管道以等于或接近于其自振频率振动时,维持管道振动所需的驱动力是很小的。

从而从根本上解决了CMF 的结构问题。

为CMF的迅速商用化打下了基础。

经过近二十年的发展,以科里奥利力为原理而设计的质量流量计已有多种形式。

根据检测管的形状来分,大体上可以归纳为四类,即:直管型和弯管型;单管型和多管型(一般为双管型)。

弯管型检测管的仪表管道刚度低,自振频率也低,可以采用较厚的管壁,仪表耐磨、耐腐蚀性能较好,但易存积气体和残渣引起附加误差。

直管型仪表不易存积气体,流量传感器尺寸小,重量轻。

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。

黏度法的原理

黏度法的原理

黏度法的原理黏度法是一种用来测量液体的黏度的方法。

黏度是液体内摩擦力的表征,即液体流动时分子间相互作用的强度。

黏度法通过测量液体在给定温度下通过粘度计的流动时间或流动阻力来确定液体的黏度。

黏度法的原理基于斯托克斯定律,该定律说明了在低雷诺数下粘性流体通过粘度计的速度与液体黏度成正比,并且与粘度计的几何形状有关。

根据斯托克斯定律,在给定温度下,可以使用黏度计测量液体的黏度。

黏度计是用于测量黏度的仪器,它通常由注射器、温度控制系统、压力计、流动计和计时器等组成。

黏度计的原理包括径向流动、直线流动和加权平均值。

在径向流动原理中,黏度计的流动仓室呈圆柱形,液体在温度控制后通过仓室,然后流向底部的排水系统。

通过测量液体通过仓室的流量和时间,可以计算得到黏度。

在直线流动原理中,液体被放入一个带有粘度计的圆柱中,液体在重力的作用下通过铜管流动。

通过测量液体通过管道的时间和流量,可以确定黏度。

加权平均值原理是根据不同液体的黏度对流速器的影响不同,因此需要用加权平均值来确定液体的黏度。

在这种方法中,通过使用两种或多种流量计仪器来获取更准确的黏度值。

黏度法的测量步骤包括:准备好黏度计和试样液体,控制好温度;将试样液体注入黏度计,使之与仪器的温度和压力稳定;开始测量,记录液体通过黏度计的时间或者使用压力计计算液体的流量;根据黏度计的几何形状、温度和压力等参数来计算液体的黏度。

黏度法的应用十分广泛。

在化工、医药、食品、冶金等领域中,黏度法可以用来测量液体的流动性、黏度的变化范围,从而评估液体的质量。

此外,黏度在设计和优化各种流体系统,如输油管道、润滑系统、石油开采过程中的地表水平井和提高液体机械稳定性等方面也非常重要。

总之,黏度法是一种用来测量液体的黏度的方法,其原理基于斯托克斯定律。

通过使用黏度计测量液体通过流量计的时间或流动阻力,可以确定液体的黏度。

黏度法在工业生产和科学研究中具有重要的应用价值。

流量计类型及原理

流量计类型及原理

流量计类型及原理一、流量计原理(1)力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。

(2)电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。

(3)声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。

(4)热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。

(5)光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。

(6)原于物理原理:核磁共振式、核幅射式等是属于此类原理的仪表.(7)其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。

二、按流量计结构原理分类按当前流量计产品的实际情况,根据流量计的结构原理,大致上可归纳为以下二、几种类型:1.容积式流量计容积式流量计相当于一个标准容积的容器,它接连不断地对流动介质进行度量。

流量越大,度量的次数越多,输出的频率越高。

容积式流量计的原理比较简单,适于测量高粘度、低雷诺数的流体。

根据回转体形状不同,目前生产的产品分:适于测量液体流量的椭圆齿轮流量计、腰轮流量计(罗茨流量计)、旋转活塞和刮板式流量计;适于测量气体流量的伺服式容积流量计、皮膜式和转简流量计等.2.叶轮式流量计叶轮式流量计的工作原理是将叶轮置于被测流体中,受流体流动的冲击而旋转,以叶轮旋转的快慢来反映流量的大小。

典型的叶轮式流量计是水表和涡轮流量计,其结构可以是机械传动输出式或电脉冲输出式。

一般机械式传动输出的水表准确度较低,误差约±2%,但结构简单,造价低,国内已批量生产,并标准化、通用化和系列化。

电脉冲信号输出的涡轮流量计的准确度较高,一般误差为±0.2%一0.5%。

3.差压式流量计(变压降式流量计) 差压式流量计由一次装置和二次装置组成.一次装置称流量测量元件,它安装在被测流体的管道中,产生与流量(流速)成比例的压力差,供二次装置进行流量显示。

罗斯蒙特质量流量计测量原理及应用

罗斯蒙特质量流量计测量原理及应用

罗斯蒙特质量流量计测量原理及应用摘要:本文主要介绍了罗斯蒙特科氏力质量流量计(CMF)传感器、变送器的工作原理,详细介绍了流量计的质量流量测量原理和密度的测量原理、变送器的信号特性、DSP数字信号处理器特性以及应用。

质量流量测量原理一台质量流量计的计量系统包括一台传感器和一台用于信号处理的变送器。

Rosemount质量流量计依据牛顿第二定律:力=质量×加速度(F=ma)如图1所示,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,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:mq=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。

传感器内是U型流量管(图2),在没有流体流经流量管时,流量管由安装在流量管端部的电磁驱动线圈驱动,其振幅小于1mm,频率约为80Hz,流体流入流量管时被强制接受流量管的上下垂直运动。

在流量管向上振动的半个周期内,流体反抗管子向上运动而对流量管施加一个向下的力;反之,流出流量管的流体对流量管施加一个向上的力以反抗管子向下运动而使其垂直动量减少。

这便导致流量管产生扭曲,在振动的另外半个周期,流量管向下振动,扭曲方向则相反,这一扭曲现象被称之为科里奥利(Coriolis)现象,即科氏力。

根据牛顿第二定律,流量管扭曲量的大小完全与流经流量管的质量流量大小成正比,安装于流量管两侧的电磁信号检测器用于检测流量管的振动。

质量流量计结构和原理

质量流量计结构和原理

质量流量计结构和原理质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器,它可以精确地测量流体的质量,而不受流体密度、压力、温度、粘度和流速的影响。

质量流量计的结构和原理是非常重要的,下面将详细介绍。

首先,我们来看一下质量流量计的结构。

质量流量计通常由传感器、转换器和显示器三部分组成。

传感器是质量流量计的核心部件,它通过测量流体的质量变化来实现质量流量的测量。

传感器通常采用热敏电阻、热电偶或压电晶体等传感元件,用于检测流体的温度、压力和流速等参数。

转换器负责将传感器采集到的信号转换成标准的电信号,并进行放大、滤波和线性化处理。

显示器则用于显示流体的质量流量值,通常采用数字显示或模拟仪表显示。

其次,我们来了解一下质量流量计的工作原理。

质量流量计的工作原理基于热物理学和流体力学原理。

当流体通过传感器时,传感器会受到流体的冷却或加热作用,从而产生温度变化。

根据流体的质量和热容量不同,流体的温度变化也会不同。

通过测量流体温度的变化,就可以计算出流体的质量流量。

同时,质量流量计还可以通过测量流体的压力和流速等参数来实现质量流量的测量。

在实际应用中,质量流量计具有很多优点。

首先,它可以直接测量流体的质量流量,不受流体密度、压力、温度、粘度和流速的影响,具有很高的测量精度和稳定性。

其次,质量流量计的结构简单、体积小、重量轻,安装和维护都比较方便。

此外,质量流量计还具有响应速度快、线性度好、抗干扰能力强等特点,适用于各种工业领域的流体质量流量测量。

总的来说,质量流量计的结构和原理是基于热物理学和流体力学原理的,通过测量流体的温度、压力和流速等参数来实现质量流量的测量。

质量流量计具有测量精度高、稳定性好、响应速度快等优点,适用于各种工业领域的流体质量流量测量。

希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。

粘度测试原理

粘度测试原理

粘度测试原理
粘度测试是一种用来测量液体或半固体物质流动阻力的方法。

粘度是指流体在内部黏性作用下抵抗流动的特性。

粘度测试原理基于牛顿流体力学的理论,即牛顿的黏性定律。

根据该定律,流体的黏度与剪切应力成正比,而与剪切速率无关。

黏度的取值越大,说明流体的黏稠度越高,抵抗流动的能力越强。

粘度测试通常使用粘度计进行,其中最常见的是旋转粘度计和滴定粘度计。

旋转粘度计通过测量流体的粘度与旋转粘度计旋转时所施加的剪切力之间的关系来确定流体的黏度值。

滴定粘度计则是通过测量流体从粘度计孔中滴下所需的时间来间接测量流体的黏度。

在粘度测试过程中,首先将待测流体样品放置在粘度计的试样室中。

然后,根据具体测试方法选择合适的温度和转速。

通过旋转或滴定操作,测量流体样品在一定条件下的流动特性。

最后,根据所采用的粘度计的原理,计算出流体样品的粘度值。

粘度测试在许多实际应用中具有重要的意义。

例如,在化工、食品、医药等行业中,粘度测试可以帮助确定流体的流动性和处理性能,从而优化工艺和产品质量。

此外,粘度测试还可用于润滑油、涂料和胶粘剂等材料的质量控制和性能评估。

总之,粘度测试是一种常用的测量方法,利用黏性定律和粘度计原理来测量流体的流动阻力。

通过粘度测试,我们可以了解流体的黏稠度和流动性,从而在工业生产和科学研究中起到重要的作用。

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质量流量计测量粘度的原理
质量流量计是一种用来测量流体质量流量的仪表。

它可以广泛应用于流体工艺中,包括化工、石油、制药、食品等行业。

在实际应用中,质量流量计可以通过不同的工作原理来进行测量,其中一种常见的原理是通过测量流体的压力差来推导出流体的质量流量,下面将详细介绍质量流量计测量粘度的原理。

质量流量计测量粘度的原理基于流体在不同粘度下的流动特性,即研究流体在剪切应力下的流动行为。

常见的粘度测量设备通常采用的是旋转式或振动式技术,其中旋转式粘度计是一种常见的测量仪器。

旋转式粘度计原理是利用旋转圆柱体的转动产生的剪切应力,来测量流体的粘度。

具体来说,旋转式粘度计由两个旋转圆柱体组成,外圆柱体固定不动,内圆柱体则以一定的转速旋转起来。

当流体通过两个圆柱体之间的空隙时,由于内圆柱体的旋转,流体被剪切形成一层薄膜。

这个剪切层的厚度取决于流体的粘度,因此通过测量转速和流体的流量,可以推导出流体的粘度。

使用旋转式粘度计测量流体粘度时,需要注意一些影响因素,例如温度、压力、流体稠度等。

在实际测量时,为了保持测量的准确性和可靠性,通常需要对这些影响因素进行修正和校正。

此外,测量粘度时还需要选择合适的转速范围和测量时间,以确保测量结果的准确性。

除了旋转式粘度计,还有其他多种测量粘度的原理,例如振动式粘度计。

振动式
粘度计是通过测量流体的振动特性来推导出流体的粘度。

在振动式粘度计中,流体通过振动圆柱体时,由于粘度的阻尼作用,振动频率和振幅都会发生变化。

通过测量振动频率和振幅的变化,可以推导出流体的粘度。

总结起来,质量流量计测量粘度的原理基于流体在不同粘度下的流动行为,并通过测量流体的压力差、旋转或振动特性来推导出流体的粘度。

不同的测量原理对应着不同的仪器和方法,但在实际应用中,需要注意对影响因素进行修正和校正,以确保测量结果的准确性。

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