科氏質量流量計測量流體密度方法

  人們很長一段時間測量的流量是體積流量,但是在許多科學研究、生產過程控制等活動中也需要測量流量的密度。 科氏質量流量計是一種在線多參數測量儀表,除能對質量流量進行測量外,還能對介質密度,粘度,濃度等多達 14 個參數進行測量。 科氏質量流量計是利用科氏力來測量流體質量流量的儀表,測量管的周期性振動是科氏質量流量計測量流量的基礎,而測量管的振動頻率隨著測量管內流體密度的變化而變化,因此科氏力質量流量計可以在線測量封閉管道內流體密度[1]。

科氏質量流量計測量流體密度方法

1、介質密度與測量管振動頻率的關系:
   介 質密度 ρf 與測量管的諧振頻率 fν 之間有如下對應關系2
 

2      
ρf= kc !f02 -1 " (1)
f ν    

科氏質量流量計測量流體密度方法式中,f0 為空管諧振頻率;kc 在一定情況下, 可視為與測量管結構參數有關的常數,稱為質量流量計密度轉換系數。
將式(1)變形為,
 

fν= f0 (2)
 

科氏質量流量計測量流體密度方法科氏質量流量計測量流體密度方法姨ρf  /kc+1
 
由上式可知,對于特定的某質量流量計測量管,隨著介質密度 ρf 的增大,諧振頻率 fν 將隨之減小。 介質密度 ρf 與測量管諧振頻率 fν 的對應關系如圖 1 所示。
 
2、介質密度測量方法:
 由式(1)可知,介質密度質量流量計諧振頻率 fν 與密度轉換系數 kc、空管諧振頻率 f0 有關,因此可先求出 kc、f0,然后實時測量測量管諧振頻率 fν,即可求得介質密度。 在不考慮溫度影響下, 測量方法如下:
圖 1	密度與諧振頻率關系

圖 1 密度與諧振頻率關系
 

(1)使測量管空管并盡量保持 20±2℃的工況,測定空管諧振頻率 f0。
(2) 用蒸餾水充填測量管, 其中蒸餾水密度 ρ1 已知 ,然后測得此時諧振頻率 f1。
(3)將空管諧振頻率 f0、蒸餾水密度 ρ1、蒸餾水諧振頻率 f1 代入式(1)中,求得質量流量計密度轉換系數
!f2 "
kc, kc1× f20 -1  1。
科氏質量流量計測量流體密度方法1
 
(4)將空管諧振頻率 f0、儀表常數 kc 代入式(1)中,可得測量介質密度 ρf

f1 !f12   " !f 2v   "  
    f20 -1 -1   f20 -1   (3)
ρ =ρ ×     ×          

 根據式(4),通過測量測量管諧振頻率 fν 即可求出實時的介質密度。
 
3、介質密度的測量結果及分析:
  利用某雙U型彎管 DN15 口徑測量管的科氏質量流量計進行試驗,測量結果如表 1 所示。
 

表1 測量結果  
     
  頻率/Hz 密度/(g/ml)
     
空管 124.1464233 ——
蒸餾水 114.1517926 0.998203
鹽水 112.2194257 1.216873
     

 由測量結果可知,空管時, 測得測量管諧振頻率為 124.1464233 Hz , 加入蒸餾水后,測量管諧振頻率 
DE567, FRS=800, LST=NB)
 
BLDCIR (NAM =De50_1CIR, CSY =WKS_AUTO, RAD =-4, INO=I, ITY=GSS, PTY=XY, CTY=IM)
 
BLDCIR (NAM =De50_2CIR, CSY =WKS_AUTO, RAD =-4, INO=I, ITY=GSS, PTY=XY, CTY=IM)
 
BLDCIR (NAM =De50_3CIR, CSY =WKS_AUTO, RAD =-4, INO=I, ITY=GSS, PTY=XY, CTY=IM)
 
螺紋中徑評價結果如圖 5 所示。
圖5  螺紋中徑評價結果

圖 5  螺紋中徑評價結果

  繪制各方向上導程偏差直線展開圖:
 使用??怂箍登鄭u方案中心提供的子程序,設置界面如圖 6 所示,輸入螺旋線的導程、評價范圍,即可繪制各方向上導程的直線展開圖,如圖 7 所示。
圖 6	PITCHERROR 設置界面	圖 7	導程的直線展開圖

圖 6 PITCHERROR
設置界面 圖 7 導程的直線展開圖
  降為 114.1517926 Hz, 蒸餾水密度為 0.998203 g/ml,帶入式 (1) 可求得質量流量計密度轉換系數 kc 為5.461316。 將 kc 帶入式 (3), 可求得鹽水密 度為1.223861g/ml。
 已 知 鹽 水 密 度 為 1.210873g/ml, 誤 差 率 為(1.223861-1.216873)/1.216873≈0.006,由此可知,此測量辦法能較好地測出介質密度,同時還需采取措施進一步提高測量的精度。
 產品價格:

價格 ¥ 25000.00 ¥ 23000.00 ¥ 20000.00
起批量 1-2  3-4  ≥5 
加工定制 品牌 華云 型號 LZK1-10
類型 質量流量計 測量范圍 1000(m3/h) 精度等級 0.2%
公稱通徑 10(mm) 適用介質 液體或固液兩相流 工作壓力 10(MPa)
工作溫度 -20–200(℃) 規格 LZK1-10  

 

 

主要型號:

      SLDL5110 SLDL5120 SLDL5190 SLDL5210 SLDL5220 SLDL5290 SLDL5510 SLDL5410F SLDL5420 SLDL5410 SLDL5420F SLDL5420S SLDL5420R SLDL3110 SLDL3120 SLDL3510 SLDL3520 SLDL3550 SLDL3571 SLDL3572 SLDL1510 SLDL1520 SLDL1530 SLDL1540 SLDL1610 SLDL1630 SLDL1640 SLDL1110 SLDL1120 SLDL1910 SLDL2100 SLDL2300 SLDL2525 SLDL2550 SLDL7110 SLDL7120 SLDL7130 SLDL7510 SLDL7520 SLDL3611 SLDL3612 SLDL3613 SLDL3614 SLDL3615 SLDL3616 SLDF2100 SLDF2200 SLDF2600 SLDF3000 SLDF4000 SLDF5100 SLDF5200 SLDF5300 SLDP3351

 

科氏質量流量計

SLDF3000

實時在線測量流體質量流量、密度和溫度的同時,可
以計算出流體的體積流量、累積質量、累積體積量、組分比例等參數。
特 點:
(1)U型結構,穩定性重復性好
(2)專利ASIC電路,提升氣液兩相流應用范圍
(3)動態振動平衡(DVB)匹配技術,提升系統穩定性
(4)雙溫度補償、高壓補償技術,提高現場使用性能
(5)高溫永磁材料應用特殊工況
 

4、結語:
 由實際測量可知,這是一種有效的測量介質密度的方法,但由于介質密度是通過測量管振動頻率計算而來,因此需要采取措施來保證測量管振動頻率高度穩定。 在以后的應用中,還需進一步考慮溫度對測量管結構參數的影響。

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