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質(zhì)量流量計(jì)的工作原理
發(fā)布時(shí)間:2023-04-27 14:37:22來(lái)源:hseauto.cn來(lái)源:.. 字體:
        當(dāng)一根管子繞著原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí),讓一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)通過(guò)管子向外端流動(dòng),即質(zhì)點(diǎn)的線速度由零受逐漸加大,也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)被賦予能量,隨之產(chǎn)生的反作用力Fc將使管子的旋轉(zhuǎn)速度減緩,即管子運(yùn)動(dòng)發(fā)生滯后。相反,讓一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從外端通過(guò)管子向原點(diǎn)流動(dòng),即質(zhì)點(diǎn)的線速度由大逐漸減小趨向于零,也就是說(shuō)質(zhì)點(diǎn)的能量被釋放出來(lái),隨之而產(chǎn)生的反作用力Fc將使管子的旋轉(zhuǎn)速度加快,即管子運(yùn)動(dòng)發(fā)生超前。這種能使旋轉(zhuǎn)的管子運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生超前或滯后的力Fc就稱為科氏力(見圖1)。

        將繞著同一根軸線以同相位旋轉(zhuǎn)的兩根相同的管子外端用同樣的管子連接起來(lái)形成一條U形管。當(dāng)管子內(nèi)沒(méi)有質(zhì)點(diǎn)流過(guò)時(shí),連接管與軸是平行的,而當(dāng)管子內(nèi)有質(zhì)點(diǎn)流過(guò)時(shí),由于科氏力的作用,兩根旋轉(zhuǎn)管發(fā)生相位差,連接管就不再與軸平行(見圖2)??偠灾?,管子的相位差大小取決于管子變形的大小,而管子變形的大小僅僅取決于流經(jīng)管子的流體質(zhì)量的大小。這就為利用科氏力直接測(cè)量流體的質(zhì)量流量奠定了理論基礎(chǔ)。

        不斷旋轉(zhuǎn)著的管子只能在實(shí)驗(yàn)室里做模型,而不能用于實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。我們將管子的圓周運(yùn)動(dòng)切割下一段圓弧,使管子在圓弧內(nèi)反復(fù)旋轉(zhuǎn),即將單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成雙向振動(dòng),而在有流量時(shí)就變成反復(fù)扭動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)管子振動(dòng)是非常方便的,即用激磁電流進(jìn)行激勵(lì)。而在管子兩端利用電磁感應(yīng)分別取得正弦號(hào)1和2,兩個(gè)正弦號(hào)相位差的大小就直接反映出質(zhì)量流量的大小(見圖3)。

        測(cè)量原理可用公式表達(dá):
        Fc=2·△m(wv)
        式中Fc一作用在測(cè)量管上的科氏力;△m—移動(dòng)的物體;w角速度:v一旋轉(zhuǎn)或震蕩系統(tǒng)中的徑向速度。
        容易看出科氏力的大小取決于移動(dòng)的物體(△m),其在系統(tǒng)中的速度(v),因而是質(zhì)量流量的函數(shù)。

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