质量流量计的原理和原理图

质量流量计是一种用于测量流体在管道中流动时质量流量的仪器。它通过测量流体在单位时间内通过传感器所具有的质量,从而实现对流体流量的精确测量。质量流量计具有精度高、重复性好、不受介质密度和温度变化影响等优点,广泛应用于石油、化工、医药、食品等行业。

一、质量流量计的原理

质量流量计的测量原理主要有以下几种:科里奥利效应、热式、超声波、质量守恒等。以下分别介绍这几种原理:

  1. 科里奥利效应

科里奥利效应是指当物体在旋转参考系中运动时,由于惯性力的影响,物体所受到的力与其在静止参考系中所受到的力不同。质量流量计利用科里奥利效应测量流体质量流量的原理如下:

(1)将流体引入质量流量计的传感器中,传感器内部有两个互相垂直的振动臂,当振动臂在流体流动方向上振动时,流体对振动臂产生惯性力。

(2)由于科里奥利效应,惯性力在两个振动臂上产生大小相等、方向相反的力,使得两个振动臂产生相位差。

(3)通过测量两个振动臂的相位差,可以计算出流体的质量流量。


  1. 热式

热式质量流量计的原理是利用热效应测量流体质量流量。具体过程如下:

(1)将传感器加热至一定温度,使传感器内部的加热元件产生热流。

(2)当流体通过加热元件时,部分热量被流体吸收,导致加热元件温度降低。

(3)通过测量加热元件温度的变化,可以计算出流体的质量流量。


  1. 超声波

超声波质量流量计利用超声波在流体中传播的速度和方向变化来测量流体质量流量。具体过程如下:

(1)在传感器中发射超声波,超声波在流体中传播。

(2)由于流体流动,超声波在流体中的传播速度和方向发生变化。

(3)通过测量超声波的传播速度和方向变化,可以计算出流体的质量流量。


  1. 质量守恒

质量守恒质量流量计的原理是利用质量守恒定律测量流体质量流量。具体过程如下:

(1)将流体引入质量流量计的传感器中,传感器内部有一个流量室。

(2)当流体通过流量室时,流量室内的压力和温度发生变化。

(3)通过测量压力和温度的变化,可以计算出流体的质量流量。

二、质量流量计的原理图

以下以科里奥利效应质量流量计为例,介绍其原理图:

  1. 传感器部分

(1)两个互相垂直的振动臂,分别安装有驱动器。

(2)两个振动臂之间有一个流体通道,用于流体流动。

(3)两个振动臂之间有一个检测器,用于检测振动臂的相位差。


  1. 控制部分

(1)控制驱动器产生振动信号,驱动振动臂振动。

(2)控制检测器测量振动臂的相位差。

(3)根据相位差计算出流体的质量流量。


  1. 输出部分

(1)将计算出的质量流量输出到显示仪表或控制系统。

(2)输出信号可以是模拟信号或数字信号。

总结

质量流量计的原理和原理图是测量流体质量流量的关键。通过了解质量流量计的原理和原理图,我们可以更好地选择和应用适合的流量计,为生产、科研等领域提供精确的流量测量数据。

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