科里奧利流量計是什么結(jié)構(gòu)？
時間：2019-10-24 01:10:46
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科里奧利流量計的設(shè)計使用U型管，該U型管將流體流重定向回旋轉(zhuǎn)中心。
U型管的彎曲端被電磁力線圈（如音頻揚聲器上的力線圈）強(qiáng)迫來回?fù)u動，而軟管末端錨定到固定的歧管上：
科里奧利流量計
如果管內(nèi)的流體處于停滯狀態(tài)（無流量），則管將在施加的力的作用下簡單地來回振動。
但是，如果流體流過管，則運動的流體分子在從錨定的基座移動到管的圓形端部時將經(jīng)歷加速，然后在回到錨定的基座中時經(jīng)歷減速。新質(zhì)量的不斷加速和隨后的減速會產(chǎn)生科里奧利力，從而改變管的運動。
該科里奧利力導(dǎo)致U型管組件扭曲。從錨固的基部到末端帶有流體的管部分趨向于運動滯后，因為在該管段中的流體分子被加速到更大的橫向速度。
從末端攜帶流體到錨定基部的管部分趨向于運動，因為這些分子正在減速回到零橫向速度。隨著通過管道的質(zhì)量流率的增加，扭曲程度也隨之增加。
通過監(jiān)視這種扭曲運動的嚴(yán)重性，我們可以推斷出穿過管的流體的質(zhì)量流率：
為了減少科里奧利流量計的振動量，更重要的是減少流量計上可能受到的外部振動的影響，兩個相同的Utube彼此相鄰并以互補(bǔ)的方式搖動（始終以相反的方向移動） ）。
套管扭曲的測量是從一根管到另一根管的相對運動，而不是在管與流量計的固定外殼之間的運動。
這（理想情況下）消除了推斷流量測量中的任何共模振動的影響：
從末端看，管子的搖晃和扭曲是這樣的：
制造商要格外小心，以確保兩根管子盡可能接近相同：不僅它們的物理特性精確匹配，而且兩根管子之間的流體流動非常均勻，所以它們各自的科里奧利力應(yīng)在大小上相同 。
羅斯蒙特（Micro-Motion）U型管科里奧利流量儀表演示單元的照片顯示了U型管（在此圖片中，一根管在另一根管的正上方，因此您實際上無法分辨出有兩個U型管）：
仔細(xì)檢查此流量表可以發(fā)現(xiàn)實際上有兩個U型管，一個位于另一個U形管的正上方，并通過一個共同的電磁力線圈沿互補(bǔ)方向搖動：
力線圈的工作原理與音頻揚聲器相同：交流電流流經(jīng)線圈時會產(chǎn)生振蕩磁場，該磁場與永磁體產(chǎn)生反作用，從而產(chǎn)生振蕩力。
對于音頻揚聲器，此力導(dǎo)致輕質(zhì)錐體移動，然后通過空氣產(chǎn)生聲波。對于科里奧利儀表組件，力在兩個金屬管之間推動和拉動，使它們交替分離并匯聚在一起（沿相反方向搖動）。
兩個磁位移傳感器監(jiān)視管的相對運動，并將信號傳輸?shù)诫娮幽K以進(jìn)行數(shù)字處理。
在上一張照片中可以看到這些傳感器線圈之一。力線圈和傳感器線圈都不過是被可移動銅線線圈包圍的永磁體。
力線圈和傳感器線圈之間的主要區(qū)別在于，力線圈由交流電流供電以向管施加振動力，而傳感器線圈均未供電，因此它們可以通過產(chǎn)生交流電來檢測管的運動電子模塊將檢測到的電壓信號。
力線圈顯示在左手照片中，而兩個傳感器線圈之一顯示在右手照片中：
傳感器線圈生成的兩個交流信號提供了數(shù)據(jù)，電子封裝可從中解釋流體密度和質(zhì)量流率。
這兩個線圈的信號頻率與流體密度成反比，因為更稠密的流體會導(dǎo)致管的質(zhì)量更大，因此會以較低的頻率振動（注1）。這兩個線圈的信號的相移與質(zhì)量流率直接相關(guān)，因為更高的質(zhì)量流率將導(dǎo)致管扭曲程度更大，從而導(dǎo)致傳感器的信號彼此之間進(jìn)一步移相。
注1：力線圈由電子放大器電路供電，該電路從傳感器線圈接收反饋。像任何具有正（再生）反饋的放大器電路一樣，它會開始以反饋網(wǎng)絡(luò)確定的頻率振蕩。在這種情況下，反饋”網(wǎng)絡(luò)”由測力線圈，電子管和傳感器線圈組成。
具有彈性和質(zhì)量的管自然地具有它們自己的共振頻率。這種機(jī)械諧振支配著放大器環(huán)路的反饋特性，使放大器電路以相同的頻率振蕩。
傳感器技術(shù)和信號處理技術(shù)的進(jìn)步使科里奧利（Coriolis）流量計的結(jié)構(gòu)比直管更直。
先前圖示和拍照的U型管裝置。直管的優(yōu)勢在于降低了堵塞的可能性，并在需要時能夠輕松將所有液體從流量計中排出。
在直管式科里奧利流量計中，我們?nèi)匀徽业搅肆€圈的通用設(shè)計，其側(cè)翼是通過匹配傳感器線圈來測量振動頻率（用于密度測量）和相移（用于質(zhì)量流量測量）。
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