質(zhì)量流量計結(jié)構(gòu)和原理

上海自動化儀表有限公司質(zhì)量流量計性能優(yōu)越、計量可靠，在貿(mào)易結(jié)算、計量交接以及各生產(chǎn)單元的物料平衡中都采用質(zhì)量流量計計量。選擇一款合適的質(zhì)量流量計更有利于企業(yè)對資源的節(jié)能降耗、減量減排，有利于優(yōu)化生產(chǎn)操作，直接關(guān)系到企業(yè)的效益。

　　1 質(zhì)量流量計測量流量的工作機(jī)理 質(zhì)量流量計傳感器是以彈性測量管為主的敏感諧振狀態(tài)結(jié)構(gòu)，驅(qū)動器維持測量管主振動;當(dāng)介質(zhì)流過振動的測量管時，所產(chǎn)生的“科氏效應(yīng)”誘導(dǎo)出與所流過的質(zhì)量流量相關(guān)的副振動;通過檢測器檢測出測量管的復(fù)合振動，經(jīng)過變送器內(nèi)部處理，算出測量副振動相關(guān)的信息，從而計算出流體的質(zhì)量流量。

　　2 影響質(zhì)量流量計測量準(zhǔn)確度的幾種因素分析，影響質(zhì)量流量計準(zhǔn)確度的因素有長期穩(wěn)定性、零點穩(wěn)定性、流量系數(shù)、現(xiàn)場振動、應(yīng)力、工藝壓力及溫度效應(yīng)等相關(guān)影響機(jī)理。

　　(1)長期穩(wěn)定性。

　　質(zhì)量流量計長期穩(wěn)定性，對于使用者來說是非常重要的指標(biāo)。長期穩(wěn)定性是由傳感器部分及變送器部分的長期穩(wěn)定性組成的。它們都需要進(jìn)行優(yōu)化。通過優(yōu)化后，在強(qiáng)化穩(wěn)定性設(shè)計后，性能顯著提高。

　　(2)零點穩(wěn)定性、零點、零點漂移。

　　零點穩(wěn)定性：是評價流量計的測量水平、長期穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。當(dāng)外界條件確定時，質(zhì)量流量計在沒有流量的條件下，經(jīng)過一定使用時間，零位輸出值有一定的變化范圍。零點穩(wěn)定性數(shù)值越小的流量計，其性能越好。 零點：表明了傳感器內(nèi)部系統(tǒng)平衡狀態(tài)的重要指標(biāo)。在同樣的外部情況下，同一廠家不同的流量計，如果零點越小的，性能越好。在很多的工況狀態(tài)下，如：液體氣化、液體分層、流量計未充滿、管線擾動等現(xiàn)象都會帶來零點的變化，當(dāng)工藝狀態(tài)趨于穩(wěn)定時零點又可以回到起始狀態(tài)。零點漂移：表征質(zhì)量流量計長期穩(wěn)定性的指標(biāo)。質(zhì)量流量計通過一段時間使用后，回到起始狀態(tài)時，零點發(fā)生變化的現(xiàn)象。零點漂移來自流量傳感器部分。發(fā)生零點漂移的大部分質(zhì)量流量計是因為其性能存在缺陷。如：管端固定應(yīng)力、振動管鋼度的變化、雙管諧振頻率不一致性及管壁材料的內(nèi)衰減使機(jī)械振動的非對稱性和衰減、結(jié)構(gòu)不平衡因素存在。

　　(3)工藝壓力、溫度效應(yīng)及介質(zhì)密度對質(zhì)量流量計準(zhǔn)確度的影響。

　　質(zhì)量流量計流量系數(shù)與系統(tǒng)的剛度、結(jié)構(gòu)有關(guān)。被測流體在輸送過程中，都有一定的工藝壓力。據(jù)測量管的動力學(xué)關(guān)系知：這將影響測量敏感結(jié)構(gòu)的剛度及結(jié)構(gòu)屬性，從而一定會影響流量傳感器測量質(zhì)量流量的精度。對于DS300質(zhì)量流量計的實際工作壓力每升高0.1MPa，質(zhì)量流量計會產(chǎn)生-0.17%～-0.12%的附加誤差，即當(dāng)工作壓力高于檢定壓力時，每高出0.1MPa質(zhì)量流量計會產(chǎn)生約為-0.15%的附加誤差;而當(dāng)工作壓力低于檢定壓力時，每低于0.1MPa質(zhì)量流量計會產(chǎn)生約0.15%的附加誤差。同樣質(zhì)量流量計的溫度效應(yīng)也影響測量敏感結(jié)構(gòu)的剛度及結(jié)構(gòu)屬性。溫度效應(yīng)分環(huán)境溫度效應(yīng)、工藝介質(zhì)溫度效應(yīng)。據(jù)資料記載：如果環(huán)境溫度有20℃的變化，將帶來的流量測量誤差為0.3%。生產(chǎn)廠除了選擇低溫漂器件外還應(yīng)在處理電路設(shè)計上采用溫度補(bǔ)償設(shè)計。 質(zhì)量流量計生產(chǎn)廠在出廠時，都給了溫度校正系數(shù)，壓力校正系數(shù)及密度校正系數(shù)。有些是在配套的表中設(shè)好的。

　　(4)現(xiàn)場振動。

　　由于質(zhì)量流量傳感器自身為敏感的諧振式結(jié)構(gòu)，維持傳感器工作的機(jī)理主振動與由于科氏效應(yīng)誘發(fā)出來的測量副振動疊加在一起，形成復(fù)合振動。復(fù)合振動本質(zhì)上屬于非線性振動范疇。 外部的振動能量很容易通過其邊界結(jié)構(gòu)傳遞到傳感器的測量管上，將導(dǎo)致主振動信號與測量副振動信號相互影響程度發(fā)生較大的變化。如果質(zhì)量流量傳感器沒有足夠的穩(wěn)定性可靠度設(shè)計考慮的情況下，如：起振頻率恰好在這個范圍之內(nèi)。這些外部振動會引起傳感器振動狀態(tài)的不穩(wěn)定：輕則降低傳感器的精度，重則導(dǎo)致傳感器工作失效。

(5)安裝應(yīng)力。 應(yīng)力因其無形往往被很多用戶忽視，對于科氏力而言，這同樣是非常重要的影響測量性能的因素。 在安裝的過程中，管線不對中，將導(dǎo)致質(zhì)量流量計兩端出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，這種應(yīng)力會改變內(nèi)部的應(yīng)力分布，上海自動化儀表有限公司使內(nèi)部主振動、副振動的邊界條件發(fā)生改變，從而影響到測量精度，同時，也會改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化。改變了結(jié)構(gòu)的剛度，從而影響到測量的精度。