[實用新型]一種質量流量計

有效

• 申請號: 201120531056.1
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN202382784U
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 王賢健
• 申請（專利權）人: 大連美天測控系統有限公司
• 主分類號: G01F1/80
• 分類號: G01F1/80
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本實用新型涉及一種質量流量計，屬于高精度質量流量測控技術領域。

背景技術

當一個位于以旋轉體內的質點做朝向旋轉中心或離向旋轉中心的運動時，將產生一慣性力——科里奧利力，該力與流體的質量流量成正比，質量流量計正是基于這一原理制成的。

現有的質量流量計主要包括直接式質量流量計，普遍存在零點不穩定，形成零點漂移，影響其準確度的進一步提高；對外界振動干擾較為敏感，易受到各種干擾，影響測量精度等。

發明內容

本實用新型提供了一種質量流量計，用于解決現有的質量流量計存在的零點飄移問題，增強抗振動干擾能力。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種質量流量計，包括振動管、振動管驅動裝置、流量信號檢測裝置、流量計本體支撐結構和轉換器，所述振動管由兩根平行彎管組成，所述振動管的兩端分別與所述流量計本體支撐結構連接，所述振動管驅動裝置和流量信號檢測裝置都設置在所述振動管上，所述轉換器設置在所述流量計本體支撐結構上。

由上述提供的技術方案可以看出，本實用新型提供的質量流量計的可測量流體范圍廣，包括：高黏度的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、高低溫介質、有足夠密度的中高壓氣體等；通過驅動裝置驅動振動管振動，減少了質量流量計的惰性；測量管振動幅度小，可視作非活動件，測量管內無阻礙件和活動件，可靠性較高；對迎流流速分布不敏感，對上下游直管段要求不高，因此安裝要求低，運行可靠、維修率低。

附圖說明

圖1為本實用新型的具體實施方式提供的質量流量計的結構示意圖；

圖2為本實用新型的具體實施方式提供的質量流量計的基本原理示意圖；

圖3為本實用新型的具體實施方式提供的振動管動作的原理示意圖；

圖4為本實用新型的具體實施方式提供的振動管振動扭曲的示意圖。

具體實施方式

本具體實施方式提供了一種質量流量計，如圖1所示，包括振動管1、振動管驅動裝置2、流量信號檢測裝置3、流量計本體支撐結構4和轉換器6，振動管1由兩根平行彎管組成，振動管1的兩端分別與流量計本體支撐結構4連接，振動管驅動裝置2和流量信號檢測裝置3都設置在振動管1上，轉換器6設置在流量計本體支撐結構4上。

具體的，振動管1由兩根平行彎管組成，當管中有流體通過時，兩管的振動有相位差，此相位差大小代表流量大小；當管中無流體通過時，兩管振動相位差為零；振動管驅動裝置2將轉換器來的振蕩信號通過線圈產生電磁力，用以驅動振動管1，使振動管1以接近諧振頻率振動；流量信號檢測裝置3用于檢測振動管1的扭曲變化，進而通過轉換器中的運算電路計算出兩根平行彎管的相位差；流量計本體支撐結構4用于固定振動管1；支架8將兩振動管固定在一起，作為振動系統的震動軸心；本體兩頭配的安裝法蘭7與被測管道相連接；轉換器6主要有MPU板、信號調理板、安全柵板、電源板、LCD顯示器和鍵盤以及外殼等組成，轉換器6提供振動管的振動驅動信號，并檢測處理隨著流量變化的傳感器信號，進行流量顯示，輸出標準工控信號，轉換器6測量顯示的參數有：質量流量、質量總量、體積流量、體積總量、密度、溫度等。

進一步地，本具體實施方式提供的質量流量計還可以包括保護殼體5，用于將振動管1、振動管驅動裝置2和流量信號檢測裝置3及支架8封裝保護起來。

本具體實施方式提供的質量流量計的工作原理是：當一個位于以旋轉體內的質點做朝向旋轉中心或離向旋轉中心的運動時，將產生一慣性力，原理如圖2所示。圖2中質量為δm的質點以勻速υ在管道內向右向運動，而管道圍繞固定點P以角速度ω旋轉，此時這個質點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，方向朝向P點

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

由切向加速度產生的作用力稱為科里奧利力，其大小等于Fc＝2ωυδm。在上圖中流體δm＝ρAΔx，因此科氏力可以表示為：

ΔFc＝2ω·v·δ·m＝2ω·v·ρ·A·Δx＝2ω·δqm·Δx?????(1)

式(1)中的A為管道內截面積；δq_m＝δdm/dt＝υρA；

對于特定的旋轉管道，其頻率特性是一定的，ΔFc僅取決于δq_m。因此直接或間接測量科氏力就可以測得質量流量。