科氏质量流量计作为加香流量控制器件
.科氏质量流量计的工作原理
科氏质量流量计是运用流体质量流量对振动管振荡的调制作用(即科里奥利力)为工作原理的流量计。它以直接质量测量为目的,一般由传感器和变送器两个部分组成。
如图1所示。当质量为(δm的流体质点,以速度V沿管道AB运动,同时,管道AB又以A点为圆心以角速度Ω转动。当该质点做上述复合运动时,在任意一点处。质点具有两个加速度分量:向心加速度αr,方向指向A点;科氏加速度αk,方向向上,量值为2ΩV。为使流体质点具有科氏加速度,需要在方向施加一个大等于2ΩVδm的力,这个力来自管道而流体质点反作用于管道上的力Fc是科氏力,方向如图所示。
Fc=2ΩVδm (1)
如图2所示,若流体密度为ρ,以速度V沿管道AB流动,设管道横截面积为S。则任一段长度为ΔX管道上的科氏力ΔFc为:
ΔFc=-Δmαk (2)
式中:Δm-长度ΔX管道中的流体质量,Δm=ρSΔX
可以推出:
ΔFc=-2ρSΔX(Ω×X) (3)
由于上述管道中的流体。其Ω与V 的夹角为90℃,质量流量qm=ρSV,所以:
qm=ΔFc/2ΩΔX (4)
从式(4)中可以看出,测量出旋转管道中流体的科氏力就可以直测得质量流量。