Кориолисового расходомера

 

При появлении в измерительных трубках потока, движущегося радиально от оси W-W по входному участку I, генерируется первая сила Кориолиса Fк1, направленная перпендикулярно вектору скорости потока и перпендикулярно оси W-W. В это же время на выходном участке 2 генерируется вторая сила Кориолиса Fк2, направленная также перпендикулярно вектору скорости потока и оси W-W, но противоположно направленная относительно силы Fк1, так как на участках 1 и 2 противоположно направлены вектора скорости потока. Сила Кориолиса определяется соотношением

F_к = 2M_r V_r w,        (1)

где Mr – масса продукта; Vr – линейная скорость продукта вдоль оси трубки; w – угловая скорость вокруг оси W- W.

Противоположно направленные силы Fк1 и Fк2 образуют крутящий момент M вокруг оси O-O:

M = Fк1 r1 + Fк2 r2,           

 

где r1 и r2 – расстояния от оси О-О до прямых участков 1 и 2 изогнутой трубки.

Так как ось O-O является осью симметрии изогнутой трубки, то r1 = r2 = r и, следовательно:

M = 2F к r = 4M_r V_r w r. (2)

Поскольку произведение Mr ^. Vr, отнесенное к длине прямого участка трубки L, представляет собой массовый расход G, то последнее соотношение можно переписать как

М = 4rGwL.       

Под действием момента М изогнутая трубка деформируется и ее плоскость разворачивается вокруг оси O-O на угол α , значение которого определяется следующим соотношением:

a = =   

где k – коэффициент, характеризующий жесткость трубки на скручивание.

Отсюда следует, что

G = .

 

Для преобразования массового расхода в выходной информационный сигнал определяется фазовый сдвиг между синусоидальными напряжениями электромагнитных датчиков скорости, установленных на противоположных ветвях изогнутых трубок. Этот фазовый сдвиг измеряется в единицах времени и определяется по формуле

T = ,

где V_A – линейная скорость электромагнитных датчиков скорости на круговой траектории вокруг оси W-W.

Так как V_A = Lw, то формула для определения массового расхода с учетом трех последних соотношений принимает вид

                           G = = .

Таким образом, сдвиг по фазе Т между синусоидальными сигналами электромагнитных датчиков скорости на входе и выходе трубки пропорционален массовому расходу G.

Кориолисовый расходомер Метран-360 (рис. 2.34, рис. 2.35) является измерителем массового расхода (массомером) жидких и газообразных сред. Он имеет модульную конструкцию и состоит из:

измерительного преобразователя расхода;

измерительного микропроцессорного преобразователя;

основного процессора;

присоединительных фланцев.

Рис. 2.34. Измерительный преобразователь расхода

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: