質(zhì)量流量計結構和原理

上海自動(dòng)化儀表有限公司質(zhì)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(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)結構，驅動(dòng)器維持測量管主振動(dòng);當介質(zhì)流過(guò)振動(dòng)的測量管時(shí)，所產(chǎn)生的“科氏效應”誘導出與所流過(guò)的質(zhì)量流量相關(guān)的副振動(dòng);通過(guò)檢測器檢測出測量管的復合振動(dòng)，經(jīng)過(guò)變送器內部處理，算出測量副振動(dòng)相關(guān)的信息，從而計算出流體的質(zhì)量流量。

　　2 影響質(zhì)量流量計測量準確度的幾種因素分析，影響質(zhì)量流量計準確度的因素有長(cháng)期穩定性、零點(diǎn)穩定性、流量系數、現場(chǎng)振動(dòng)、應力、工藝壓力及溫度效應等相關(guān)影響機理。

　　(1)長(cháng)期穩定性。

　　質(zhì)量流量計長(cháng)期穩定性，對于使用者來(lái)說(shuō)是非常重要的指標。長(cháng)期穩定性是由傳感器部分及變送器部分的長(cháng)期穩定性組成的。它們都需要進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)優(yōu)化后，在強化穩定性設計后，性能顯著(zhù)提高。

　　(2)零點(diǎn)穩定性、零點(diǎn)、零點(diǎn)漂移。

　　零點(diǎn)穩定性：是評價(jià)流量計的測量水平、長(cháng)期穩定性的重要指標。當外界條件確定時(shí)，質(zhì)量流量計在沒(méi)有流量的條件下，經(jīng)過(guò)一定使用時(shí)間，零位輸出值有一定的變化范圍。零點(diǎn)穩定性數值越小的流量計，其性能越好。 零點(diǎn)：表明了傳感器內部系統平衡狀態(tài)的重要指標。在同樣的外部情況下，同一廠(chǎng)家不同的流量計，如果零點(diǎn)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(mǎn)、管線(xiàn)擾動(dòng)等現象都會(huì )帶來(lái)零點(diǎn)的變化，當工藝狀態(tài)趨于穩定時(shí)零點(diǎn)又可以回到起始狀態(tài)。零點(diǎn)漂移：表征質(zhì)量流量計長(cháng)期穩定性的指標。質(zhì)量流量計通過(guò)一段時(shí)間使用后，回到起始狀態(tài)時(shí)，零點(diǎn)發(fā)生變化的現象。零點(diǎn)漂移來(lái)自流量傳感器部分。發(fā)生零點(diǎn)漂移的大部分質(zhì)量流量計是因為其性能存在缺陷。如：管端固定應力、振動(dòng)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(dòng)的非對稱(chēng)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(zhì)密度對質(zhì)量流量計準確度的影響。

　　質(zhì)量流量計流量系數與系統的剛度、結構有關(guān)。被測流體在輸送過(guò)程中，都有一定的工藝壓力。據測量管的動(dòng)力學(xué)關(guān)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(huì )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(shí)際工作壓力每升高0.1MPa，質(zhì)量流量計會(huì )產(chǎn)生-0.17%～-0.12%的附加誤差，即當工作壓力高于檢定壓力時(shí)，每高出0.1MPa質(zhì)量流量計會(huì )產(chǎn)生約為-0.15%的附加誤差;而當工作壓力低于檢定壓力時(shí)，每低于0.1MPa質(zhì)量流量計會(huì )產(chǎn)生約0.15%的附加誤差。同樣質(zhì)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(zhì)溫度效應。據資料記載：如果環(huán)境溫度有20℃的變化，將帶來(lái)的流量測量誤差為0.3%。生產(chǎn)廠(chǎng)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(zhì)量流量計生產(chǎn)廠(chǎng)在出廠(chǎng)時(shí)，都給了溫度校正系數，壓力校正系數及密度校正系數。有些是在配套的表中設好的。

　　(4)現場(chǎng)振動(dòng)。

　　由于質(zhì)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(dòng)與由于科氏效應誘發(fā)出來(lái)的測量副振動(dòng)疊加在一起，形成復合振動(dòng)。復合振動(dòng)本質(zhì)上屬于非線(xiàn)性振動(dòng)范疇。 外部的振動(dòng)能量很容易通過(guò)其邊界結構傳遞到傳感器的測量管上，將導致主振動(dòng)信號與測量副振動(dòng)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(méi)有足夠的穩定性可靠度設計考慮的情況下，如：起振頻率恰好在這個(gè)范圍之內。這些外部振動(dòng)會(huì )引起傳感器振動(dòng)狀態(tài)的不穩定：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(wú)形往往被很多用戶(hù)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(guò)程中，管線(xiàn)不對中，將導致質(zhì)量流量計兩端出現扭轉應力，這種應力會(huì )改變內部的應力分布，上海自動(dòng)化儀表有限公司使內部主振動(dòng)、副振動(dòng)的邊界條件發(fā)生改變，從而影響到測量精度，同時(shí)，也會(huì )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。