直管型質(zhì)量流量計(jì)產(chǎn)品概述
直管質(zhì)量流量計(jì)是我公司根據(jù)科里奧利力原理開發(fā)的一種新型的流量測量儀表，可直接測量封閉管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量和介質(zhì)的密度。流量計(jì)主要由流量測量傳感器和信號轉(zhuǎn)換器兩部分組成。
一、主要特點(diǎn)
1、能夠直接測量流體的質(zhì)量流量（這對能源的計(jì)量和化學(xué)反應(yīng)等生產(chǎn)過程檢測控制具有重要意義）
2、測量準(zhǔn)確度高（測量準(zhǔn)確度可保證在0.1%～0.5%）
3、可測比較大，一般保證基本準(zhǔn)確度的可測比為10:1或20:1
4、應(yīng)用范圍廣，除正常的流體測量外還可測量一般流體測量儀表較難測量的工業(yè)介質(zhì)，如高粘度流體、各種漿液、懸浮液等
5、可在線測量被測介質(zhì)的密度、溫度等參數(shù)，并以此派生測量溶液中溶質(zhì)的濃度
6、安裝要求不高，對上下游直管段無特殊要求
7、運(yùn)行可靠、維修率低
二、應(yīng)用領(lǐng)域
質(zhì)量流量計(jì)的特點(diǎn)確定了流量計(jì)可以在下述領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用：
流體能源、流體原料、產(chǎn)品的計(jì)量，例如石油、化工原料及產(chǎn)品的裝車（裝船）、卸車（卸船）的計(jì)量及包裝計(jì)量；
石油、化工、食品、醫(yī)藥行業(yè)生產(chǎn)過程對物料的精準(zhǔn)計(jì)量、控制；
高粘度物料的在線計(jì)量，例如瀝青、重油、油脂的計(jì)量；
有懸浮物及固體顆粒物物料的計(jì)量，例如水泥漿、石灰漿的計(jì)量；
易凝固物料的保溫計(jì)量，例如瀝青等易凝固物料的計(jì)量實(shí)現(xiàn)保溫狀態(tài)工作；
中高壓氣體的精確計(jì)量，例如CNG石油天然氣的計(jì)量；
微小流量測量，例如精細(xì)化工及醫(yī)藥行業(yè)微小流量的測量；
在線測量介質(zhì)的密度，并以此派生出測量溶液的溶質(zhì)所含的濃度，例如石灰漿液石灰濃度測量；
超低溫介質(zhì)流量的測量，例如液氮、液氧等液化氣的測量；
高溫介質(zhì)的流量測量，例如高溫油（溫度可達(dá)200～300℃）的測量；
高壓介質(zhì)的流量測量，例如石油鉆井固井用水泥漿流量的測量（高壓幾十MPa)等等。
三、工作原理
當(dāng)一個位于以P為固定點(diǎn)（旋轉(zhuǎn)中心）作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的管子內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)做朝向旋轉(zhuǎn)中心或離向旋轉(zhuǎn)中心的運(yùn)動時(shí)，將產(chǎn)生一慣性力，原理如圖1.1：
圖中質(zhì)量為δm的質(zhì)點(diǎn)以勻速υ在管道內(nèi)向右運(yùn)動，而管道圍繞固定點(diǎn)P以角速度ω旋轉(zhuǎn)。此時(shí)這個質(zhì)點(diǎn)將獲得兩個加速度分量：
1、法向加速度αr（向心加速度），其量值等于ω2r,其方向朝向P點(diǎn)。
2、切向加速度αt(科里奧利加速度)，其量值等于2ωυ，方向與αr 垂直。
由切向加速度產(chǎn)生的作用力稱為科里奧利力，其大小等于Fc=2ωυδm。在圖1.1中流體
δm=ρA×ΔX,因此科氏力可以表示為：
ΔFc=2ωυ×δm=2ω×υ×ρ×A×ΔX=2ω×δqm×ΔX
式中 A 為管道內(nèi)截面積
δqm=δdm/dt=υρA
對于特定的旋轉(zhuǎn)管道，其頻率特性是一定的，ΔFc僅取決于δqm 。因此直接或間接測量科氏力就可以測量質(zhì)量流量?？剖显碣|(zhì)量流量計(jì)就是根據(jù)上述原理工作的。
實(shí)際的流量傳感器并非實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而代之以管道振動。其原理示意如圖1.2、圖1.3、圖1.4所示。一個彎管道的兩端被固定，在兩個固定點(diǎn)的中間位置給管道施加振動力(按管道的諧振頻率)，使其以固定點(diǎn)為軸以其自然頻率ω振動。當(dāng)管道內(nèi)沒有流體流動時(shí)，管道只受外加振動力作用，管道兩個半段振動方向相同，沒有相位差。當(dāng)有流體流動時(shí)受管道內(nèi)流動的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)科氏力Fc的影響（在管道的兩個半段科氏力F1、F2大小相等、方向相反圖1.2），管道的兩個半段按相反的方向發(fā)生扭動，產(chǎn)生相位差（圖1.3、圖1.4），這一相位差同質(zhì)量流量成正比。傳感器的設(shè)計(jì)就是把科氏力的測量轉(zhuǎn)為對振動管兩側(cè)相位時(shí)差的測量，這就是科氏質(zhì)量流量計(jì)的工作原理。
四、傳感器規(guī)格及技術(shù)參數(shù)
1、傳感器規(guī)格、量程、零點(diǎn)穩(wěn)定性 表2.1
通徑（mm） | 流量范圍（kg/h） | 零點(diǎn)穩(wěn)定性（kg/h） |
8 | 0～960～1440 | 0.144 |
10 | 0～1500～2250 | 0.225 |
15 | 0～3000～4500 | 0.45 |
20 | 0～6000～9000 | 0.9 |
25 | 0～9600～14400 | 1.44 |
32 | 0～18000～27000 | 2.7 |
40 | 0～30000～45000 | 4.5 |
50 | 0～48000～72000 | 7.2 |
注：流量范圍給出了兩個參數(shù)，中間參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)流量范圍，一般出廠檢驗(yàn)按此量程進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)也建議用戶在此量程范圍內(nèi)選用儀表；后一個參數(shù)為保證傳感器穩(wěn)定工作的上限流量范圍。
2、密度（液體）測量范圍和精度（配FT-52X系列轉(zhuǎn)換器）,測量范圍：0.3～3.000g/cm3 測量精度：±0.002g/cm3
3、溫度測量范圍和精度（配FT-52X系列轉(zhuǎn)換器,測量范圍：-50～200℃ 測量精度：±1℃
4、被測介質(zhì)工作溫度：-50℃～200℃
5、適用環(huán)境溫度：-40℃～60℃
6、材質(zhì)：測量管 316L 外殼 304
7、工作壓力：0～4.0MP, 注：傳感器的實(shí)際耐壓各規(guī)格不同，這里只是標(biāo)準(zhǔn)耐壓。
8、防爆標(biāo)志：Ex d [ia]ⅡC T6 Gb
五、傳感器外形尺寸及重量
（1）直管質(zhì)量流量計(jì)一體式外形示意圖
直管型質(zhì)量流量計(jì)一體式安裝尺寸表 表2.3
規(guī) 格 | A | B | C | D | 重量 |
mm | mm | mm | mm | kg | |
008Z | 487 | 44 | 235.5 | 82 | 10 |
010Z | 537 | 49.5 | 236 | 87 | 12.5 |
015Z | 617 | 52.5 | 238 | 87 | 15 |
020Z | 680 | 57.5 | 251 | 106.5 | 17 |
025Z | 746 | 70 | 257 | 117 | 23.5 |
040Z | 952 | 75 | 200.5 | 157 | 28 |
050Z | 1042 | 81.5 | 279 | 157 | 30 |
