Кориолисовый массовый расходомер Yokemeter MFU

Принцип работы

Когда точка массы в трубе с P в качестве фиксированной точки (центр вращения) для вращательного движения движется к центру вращения или от него, будет генерироваться сила инерции. Принцип показан на рисунке 1.1.

На рис. 1.1 частица массой δm движется по трубе вправо с постоянной скоростью υ.

Труба вращается вокруг неподвижной точки P с угловой скоростью ω. В этот момент эта частица приобретет две составляющие ускорения.

1. Нормальное ускорение αr (центростремительное ускорение). Его величина равна ω2r, а направление направлено к точке P.

2. Тангенциальное ускорение αt (ускорение Кориолиса). Его величина равна 2ωυ, а направление перпендикулярно αr.

Сила, создаваемая тангенциальным ускорением, называется силой Кориолиса, и Fc = 2ωυδm. На рисунке жидкость δm=ρA×Δχ, поэтому сила Кориолиса может быть выражена как:

Δ Fc = 2ωυ ×δm=2ω×υ×ρ×A×Δχ

= 2ω×δqm×Δχ

В формуле A: площадь поперечного сечения трубопровода

δ qm = δ dm/dt = υ ρA

Для конкретной вращающейся трубы определяются ее частотные характеристики. Δ Fc зависит только от δ qm. Следовательно, массовый расход можно измерить прямым или косвенным измерением силы Кориолиса. Принцип действия массового расходомера Кориолиса основан на указанном выше принципе.

Кориолисовый массовый расходомер MFU

Фактически датчик расхода не совершает вращательного движения, а вибрирует труба. Принципиальная схема показана на рис. 1.2, рис. 1.3 и рис. 1.4. Оба конца изогнутой трубы закреплены. Приложите вибрационную силу (в соответствии с резонансной частотой трубы) к трубе в среднем положении двух фиксированных точек, чтобы заставить ее вибрировать с собственной частотой w с фиксированной точкой в ​​качестве оси. Когда в трубе нет потока жидкости, труба подвергается только внешней вибрационной силе, а две половины трубы вибрируют в одном направлении и не имеют разности фаз. При наличии потока жидкости под действием силы Кориолиса Fc среды, протекающей по трубе (силы Кориолиса F1 и F2 в двух половинах трубопровода равны по величине и противоположны по направлению, как показано на рис. 1.2), две половинки трубы закручиваются в противоположные стороны, в результате чего возникает разность фаз (рис. 1.3, рис. 1.4). Разность фаз пропорциональна массовому расходу. Конструкция датчика заключается в преобразовании измерения силы Кориолиса в измерение разности фаз по обеим сторонам вибрирующей трубы, что является принципом работы массового расходомера Кориолиса.