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Rosemount科氏力質(zhì)量流量計的測量原理及缺點
點擊次數(shù)：1970 發(fā)布時間：2014-1-2
Rosemount科氏力質(zhì)量流量計是運用流體質(zhì)量流量對振動管振蕩的調(diào)制作用即科里奧利力現(xiàn)象為原理，以質(zhì)量流量測量為目的的質(zhì)量流量計，一般由傳感器和變送器組成。
Rosemount科氏力質(zhì)量流量計的計量系統(tǒng)包括一臺傳感器和一臺用于信號處理的變送器。Rosemount質(zhì)量流量計依據(jù)牛頓第二定律：力=質(zhì)量×加速度（F=ma），當(dāng)質(zhì)量為m的質(zhì)點以速度V在對P軸作角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)移動時，質(zhì)點受兩個分量的加速度及其力：
（1）法向加速度，即向心加速度αr，其量值等于2ωr，朝向P軸；
（2）切向角速度αt，即科里奧利加速度，其值等于2ωV，方向與αr垂直。由于復(fù)合運動，在質(zhì)點的αt方向上作用著科里奧利力Fc=2ωVm，管道對質(zhì)點作用著一個反向力-Fc=-2ωVm。
當(dāng)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度V流動時，任何一段長度Δx的管道將受到一個切向科里奧利力ΔFc： ΔFc=2ωVρAΔx （1）
式中，A—管道的流通截面積。
由于存在關(guān)系式：mq=ρVA
所以：ΔFc =2ωqmΔx （2）
因此，直接或間接測量在旋轉(zhuǎn)管中流 動流體的科里奧利力就可以測得質(zhì)量流量。
Rosemount科氏力質(zhì)量流量計的缺點：
1)不能用于測量密度太低的流體介質(zhì)，如低壓氣體;液體 中含氣量超過某一值時會顯著地影響測量值，到目前為止還沒有 用CMF成功地測量氣液二相流的實際例子。
2)對外界振動千擾較敏感，為防止管道振動的影響，大多 數(shù)CMF的流量傳感器對安裝固定有較高要求。
3)不能用于大管徑流量測量，目前還局限于DN I SO - DN200mm以下
4)測量管內(nèi)壁磨損腐蝕或沉積結(jié)垢會影響測量精度，尤其 對薄壁測量管的CMF更為顯著。
5)大部分型號的CMF有較大的體積和重量。壓力損失也 較大。
6)價格昂貴，約為同n-徑電磁流量計的2一5倍或更高。
Rosemount科氏力質(zhì)量流量計歸納起來有以下幾個方面。
I.零位漂移問題
零位漂移也稱零點穩(wěn)定性，CMF的零點穩(wěn)定性始終是一個 人們非常關(guān)注的問題，現(xiàn)在還很難從理論上分析產(chǎn)生零位漂移的 真正原因。從工作原理上看，CMF的特性似乎井不受流體特性、 流黃計結(jié)構(gòu)和安裝方式等的影響，但是，大量的應(yīng)用實踐表明事 實并非如此。分析其原因.主要是由于在工作原理的理論模型中 有微小振幅近似和無衰減近似。機械振動的非對稱性和襄減可能 是導(dǎo)致儀表零漂的兩個根本原因。 在CMF的應(yīng)用實踐中，邊界條件的非對稱性是客觀存在的，如檢測管兩端的固定方式、振動管的剛度、雙管自振頻率的差異、材料的內(nèi)衰減等等。實踐證明，流體介質(zhì)的密度和枯度變化也影響儀表的零位.這可能是由于結(jié)構(gòu)的不平衡造成的，密度變化導(dǎo)致整個測量系統(tǒng)的自振頻率變化也是其中的原因之一。
綜上所述，盡管CMF的生產(chǎn)廠家在制造和調(diào)試工藝方面對抑制零漂采取了許多措施，但CMF的零漂或多或少依然存在。 設(shè)計合理、精心制作和調(diào)校的質(zhì)量流量什可以zui大限度地減小零漂，如果設(shè)計上存在問題，結(jié)構(gòu)不夠合理，則零漂的影響就會變得不能容忍。 由于零漂是一個固定值，在流量下限，零漂的影響就會變得很大。例如，某UN25的雙Sl型CMF，其零點不穩(wěn)定性為 1lkg八，zui小量程的上限流量為0.8t/h，此時由于零漂引人的 誤差為±0.125%。按范圍度等于10計算，下限流量時將引人 } 1.25%的誤差。而某DN25的雙v型質(zhì)量流量計，其零點不穩(wěn)定性為1 0.05kg/min,zui小量程的上限流量為23kg/min，此時由于零漂引人的誤差為10.22%如果按范圍度等于10計算，下限流量時將引人1 2.2%的誤差。設(shè)計不良的CMF零漂更為不可容忍。
經(jīng)過人們的不斷努力，某些設(shè)計精良的CMF，已能將零漂抑制到一個很小的水平，相比之下，國內(nèi)的同型產(chǎn)品還存在一定差距。需要指出的是，零漂來源于流量計的傳感器部分，跟傳感器的制造、安裝和使用都有關(guān)系，而轉(zhuǎn)換器和顯示器等的零漂， 由于電子技術(shù)的發(fā)展，己經(jīng)變得容易處理和消除，這一點應(yīng)引起流量計使用部門的重視。