科里奥利密度计是利用科里奥效应来测量物质密度的一种仪器仪表。其包括光源、偏振镜、样品室和检测器等部分。当光线从光源经过偏振镜后进入样品室,若样品室内有物质,则光线会受到物质的影响而发生旋转。最终,旋转后的光线会传到检测器中,检测器会测量旋转后的光线与偏振镜之间的夹角,从而计算出物质的密度。以下详细介绍测量原理,应用,优缺点,参数等。
科里奥利密度计的测量原理:
科里奥利密度计由传感器和变送器两大部分组成.其中传感器用于流量信号的检测,主要由分流器、测量管、驱动、检测线圈和驱动、检测磁钢构成,如图1所示。
变送器用于传感器的驱动和流量检测信号的转换、运算及流量显示、信号输出,变送器主要由电源、驱动、检测、显示等部分电路组成。所有流量计都必须人为地建立一个旋转体系,以双“U”型测量管传感器为例,用电磁驱动的方法使“U”型测量管的回弯部分作周期性的微小振动。这相当于使“U”型管绕一个固定轴(OO 轴)作周期性时上时下的旋转,其旋转方向周期性的变化,像钟摆一样运动.“U"型管的出入口段被固定,这样就建立一个以“U”形管出入口段为固定轴的旋转体系。
当测量管向上振动但无流体流过时,运用右手螺旋法则,四指指向旋转方向,则大拇指指向的方向为外加驱动的圆频率ω。当流体流入“U”形管时,由于惯性,流体将反抗“U”形测量管强加给它的垂直动量的改变:在“U”形管的入口段,在管子向上振动期间,流体将压管子向下,而在“U"形管的出口段,流体将推管子向上,于是测量管被扭曲。
当大拇指代表ω 方向,食指代表V方向,则中指的反方向即为科氏力Fc 的方向。Fc′和的箭头表示科氏力的方向。当“U”形管被向下驱动时(ω 方向反向),则Fc 和Fc′ 亦反向。通过力学公式推导,可得到测量数值公式表达如下:
Qm = (Ks/8r2) * ∆t
其中Qm为流体质量流量;Ks为测量管的角弹性系数;r 为回弯管半宽度。∆t 为流体流过传感器左右检测器时产生的时间差,也就是两组检测信号的相位差。
由式可知,质量流量Qm 与两组电磁检测器检出信号的时间差成正比,而与振动的频率及角速度等均无关,根据这一原理,质量流量计将∆t转换成脉冲信号(0kHz~10kHz)或电流信号(4mA~20mA DC)、电压信号(1V~5V DC)输出并显示流体质量,从而解决了科里奥利密度计的直接测量。
科里奥原理密度计的应用:
由于科里奥原理密度计可以对固体、液体、气体等不同状态的物质进行测量,因此被广泛应用于化学、制药、食品等行业。尽管科里奥利密度计不像许多其他流量测量技术那样需要上游或下游直管,但是某些型号的占地面积较大,限制了它们在有限空间中的使用。1 英寸仪表的面对面尺寸小于12 英寸,线尺寸模形。紧凑的外形加上重量的显着减轻,为运输,安装和安全提供了潜在的好处。高准G系列流量计符合压力设备指令以及 SIL 2 和 SIL3 认证,其设计符合 NAMUR NE 132 准则。
例如,其在石油化工领域,科里奥原理密度计可以用来测量石油产品的密度,从而控制产品质量。在食品工业中,科里奥原理密度计可以用于测量蜂蜜、果汁等液态食品的密度,以保证了产品的质量。
科里奥利密度计的优缺点:
科里奥原理密度计具有测量精度高、测量速度快、适用范围广等优点。科里奥利密度计的缺点,容易受到影响,由于其需要使用偏振光,因此在测量过程中容易受到环境光的干扰从而影响测量精度。价格高,科里奥原理密度计的价格相对较高,不适合进行大规模生产。
综上所述:科里奥利密度计是一种重要的测量仪器,在各行各业的应用中具有广泛的应用前景。其在使用过程中,需要注意环境光的影响,并结合实际情况选择合适的测量仪器型号。以上就是科里奥利密度计的详情介绍,更多产品详情内容请关注“质量流量控制器”栏目。质量流量控制器:http://www.crzdh.cn/flowmeter.html
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