質量流量計的工作原理主要有科里奧利力式、熱式、差壓式等,以下是具體介紹:
· 科里奧利力式
· 原理基礎:基于牛頓第二定律F = Ma。當流體在旋轉的管內流動時會產生一個力,即科里奧利力,此力與流體的質量流量成正比。
· 測量過程:在傳感器內部有兩根平行的流量管,中部裝有驅動線圈,兩端裝有檢測線圈。變送器提供激勵電壓加到驅動線圈上時,振動管作往復周期振動。當流體介質流經傳感器的振動管,會在振管上產生科氏力效應,使兩根振管扭轉振動。安裝在振管兩端的檢測線圈將產生相位不同的兩組信號,這兩個信號的相位差與流經傳感器的流體質量流量成比例關系,計算機可解算出流經振管的質量流量。此外,不同的介質流經傳感器時,振管的主振頻率不同,據此可解算出介質密度,安裝在傳感器振管上的鉑電阻可間接測量介質的溫度。
· 熱式
· 原理基礎:基于能量守恒定律,即熱力學第一定律。
· 測量過程:熱式質量流量計的傳感器由加熱裝置和測溫傳感器組成。加熱裝置對介質進行加熱,使介質溫度增加,測溫傳感器檢測介質受加熱后的溫度變化。當介質經過傳感器時,介質流過傳感器后的溫度變化與測溫傳感器的輸出信號成正比,通過測量因流體流動而造成的熱量(溫度)變化來反映出流體的質量流量。
· 差壓式
· 原理基礎:以馬格努斯效應為基礎。
· 測量過程:在實際應用中利用孔板和定量泵組合實現質量流量測量,常見的有雙孔板和四孔板與定量泵組合兩種結構。當流體流經孔板時,會在孔板兩側產生壓力差,根據伯努利方程等流體力學原理,通過測量這個壓力差以及已知的孔板參數等,再結合定量泵的相關參數和工作情況,經過計算可得出流體的質量流量。
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