質量流量計結構和原理

上海自動化儀表有限公司質量流量計性能優(yōu)越、計量可靠，在貿易結算、計量交接以及各生產單元的物料平衡中都采用質量流量計計量。選擇一款合適的質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)化生產操作，直接關系到企業(yè)的效益。

　　1 質量流量計測量流量的工作機理 質量流量計傳感器是以彈性測量管為主的敏感諧振狀態(tài)結構，驅動器維持測量管主振動;當介質流過振動的測量管時，所產生的“科氏效應”誘導出與所流過的質量流量相關的副振動;通過檢測器檢測出測量管的復合振動，經過變送器內部處理，算出測量副振動相關的信息，從而計算出流體的質量流量。

　　2 影響質量流量計測量準確度的幾種因素分析，影響質量流量計準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、應力、工藝壓力及溫度效應等相關影響機理。

　　(1)長期穩(wěn)定性。

　　質量流量計長期穩(wěn)定性，對于使用者來說是非常重要的指標。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。它們都需要進行優(yōu)化。通過優(yōu)化后，在強化穩(wěn)定性設計后，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。當外界條件確定時，質量流量計在沒有流量的條件下，經過一定使用時間，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：表明了傳感器內部系統(tǒng)平衡狀態(tài)的重要指標。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：表征質量流量計長期穩(wěn)定性的指標。質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量流量計是因為其性能存在缺陷。如：管端固定應力、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衰減使機械振動的非對稱性和衰減、結構不平衡因素存在。

　　(3)工藝壓力、溫度效應及介質密度對質量流量計準確度的影響。

　　質量流量計流量系數(shù)與系統(tǒng)的剛度、結構有關。被測流體在輸送過程中，都有一定的工藝壓力。據(jù)測量管的動力學關系知：這將影響測量敏感結構的剛度及結構屬性，從而一定會影響流量傳感器測量質量流量的精度。對于DS300質量流量計的實際工作壓力每升高0.1MPa，質量流量計會產生-0.17%～-0.12%的附加誤差，即當工作壓力高于檢定壓力時，每高出0.1MPa質量流量計會產生約為-0.15%的附加誤差;而當工作壓力低于檢定壓力時，每低于0.1MPa質量流量計會產生約0.15%的附加誤差。同樣質量流量計的溫度效應也影響測量敏感結構的剛度及結構屬性。溫度效應分環(huán)境溫度效應、工藝介質溫度效應。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%。生產廠除了選擇低溫漂器件外還應在處理電路設計上采用溫度補償設計。 質量流量計生產廠在出廠時，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好的。

　　(4)現(xiàn)場振動。

　　由于質量流量傳感器自身為敏感的諧振式結構，維持傳感器工作的機理主振動與由于科氏效應誘發(fā)出來的測量副振動疊加在一起，形成復合振動。復合振動本質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構傳遞到傳感器的測量管上，將導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。如果質量流量傳感器沒有足夠的穩(wěn)定性可靠度設計考慮的情況下，如：起振頻率恰好在這個范圍之內。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，重則導致傳感器工作失效。

(5)安裝應力。 應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，將導致質量流量計兩端出現(xiàn)扭轉應力，這種應力會改變內部的應力分布，上海自動化儀表有限公司使內部主振動、副振動的邊界條件發(fā)生改變，從而影響到測量精度，同時，也會改變內部結構的變化。改變了結構的剛度，從而影響到測量的精度。