科里奧利質(zhì)量流量計 ppt

1、科里奧利質(zhì)量流量計,,1、科里奧利質(zhì)量流量計的概述2、科里奧利力的簡單介紹3、科里奧利質(zhì)量流量計的基本工作原理,,快速增長的原油需求與徘徊不前的探明儲量之間形成巨大的供求缺口，導(dǎo)致我國原油進(jìn)口數(shù)量激增，開發(fā)進(jìn)口渠道日趨多樣化。 原油交接計量技術(shù)就是測定交易過程中原油質(zhì)量、品質(zhì)的一門技術(shù)，它是保證原油貿(mào)易公平公正、準(zhǔn)確一致的基礎(chǔ)，也是石油石化企業(yè)合法權(quán)益和經(jīng)營發(fā)展的重要保證。,概述,原油交接計量方式分為靜態(tài)和動態(tài)

2、兩種。動態(tài)計量是相對于靜態(tài)計量而言的。所謂石油動態(tài)計量，是指被測量的石油及液體石油產(chǎn)品連續(xù)不斷地通過計量儀器而被其測量數(shù)量的過程，這些儀器主要指各種類型的流量計。 下面就介紹一種新式的流量計--科里奧利流量計。,概述,科里奧利力的簡單介紹,如圖，設(shè)在以角速度ω眼逆時針方向轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿同一半徑坐著兩個兒童，童A靠外，童B靠內(nèi)，二者離轉(zhuǎn)軸O的距離分別為rA和rB 。 童A以相對于圓盤的速度v’沿半徑方向向童B拋出一球。,如果

3、圓盤是靜止的，則經(jīng)過一段時間 Δt=（rA—rB）/v’后，球會到達(dá)童B。但圓盤在轉(zhuǎn)動，故球離開童A的手時，除了徑向速度v’外，還具有切向速度vtA，而童B的切向速度為vtB。由于vtA>vtB，所以當(dāng)經(jīng)過時間Δt后，球并不到達(dá)童B而是到達(dá)童B轉(zhuǎn)動的前方某點(diǎn)B’。這是從盤外的不轉(zhuǎn)動的慣性系觀察到的情形。,科里奧利力的簡單介紹,在圓盤上的那兩個兒童看到球是如何運(yùn)動的呢？ 他們是在固定在圓盤上的轉(zhuǎn)動參考系內(nèi)觀察的

4、。童B只看到童A以初速v’向他拋來一球，但球并不沿直線到達(dá)他，而是向球運(yùn)動的前方的右側(cè)偏去了（圖B）。這一觀測結(jié)果他認(rèn)為是球離開童A的手后，在具有徑向初速度v’的同時，還具有了垂直于這一方向而向右的加速度a’。,科里奧利力的簡單介紹,由此看來，球一定受到了一個垂直于速度v’而向的慣性力Fc。我們就把這種在轉(zhuǎn)動參考系中觀察到的運(yùn)動物體（由于轉(zhuǎn)動參考系中個點(diǎn)的線速度不同而產(chǎn)生）慣性力叫科里奧利力。,科里奧利力的簡單介紹,科里奧利力的

5、大小為 Fc=2mv’ ω 方向：在轉(zhuǎn)盤沿逆時針轉(zhuǎn)動的情況下，指向質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的右方;在轉(zhuǎn)盤沿順時針方向轉(zhuǎn)動的情況下，指向質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的左方。,科里奧利力的簡單介紹,我們可以把AB所在的半徑看做是一根管道，把小球看作是一段流體，則該流體所經(jīng)過的管道也受到一個切向科氏力Fc。設(shè)該流體的密度為ρ，速率為v，管道的橫截面積為A，取任一小長度為Δx的管道， Fc=2mv’ ω m= ρA Δx

6、 得ΔFc=2ωvρAΔx,科里奧利力的簡單介紹,科里奧利質(zhì)量流量計的基本工作原理,,ΔFc=2ωvρAΔx設(shè)q是單位時間內(nèi)通過某一截面A的流量 ，則q=vA, 該流體的質(zhì)量Qm=ρq=ρvA， 代入ΔFc得： ΔFc =2ωQmΔx 因此，直接或間接測量在旋轉(zhuǎn)管中流動流體的科里奧利力就可以測得質(zhì)量流量。,在實(shí)際應(yīng)用中，使管道旋轉(zhuǎn)是較難做到的，因此

7、用簡諧振動來代替旋轉(zhuǎn)（如右圖）， 即有兩端固定的薄壁測量管，在中點(diǎn)處以測量管諧振或接近于諧振的頻率所激勵，在關(guān)內(nèi)流動的流體產(chǎn)生科里奧利力，使測量管中點(diǎn)前后兩半段產(chǎn)生方向相反的撓曲，用光學(xué)或電磁學(xué)方法檢測撓曲量以求得質(zhì)量流量。,,科里奧利質(zhì)量流量計的基本工作原理,以U型管為例 如圖所示，在外力的驅(qū)動下，U型管繞A-A軸按其自然頻率ω振動。當(dāng)流體以勻速流過U型管時，按質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)原理，在U型管向上運(yùn)動時，入口一

8、側(cè)產(chǎn)生向上的科氏加速度，相應(yīng)的科氏力F1 向下作用在管壁上；出口一側(cè)，產(chǎn)生向下的科氏加速度 ，相應(yīng)的科氏力F2向上作用在管壁上。,F1 和F2大小相等，方向相反（F1=F2=Fc）,科里奧利質(zhì)量流量計的基本工作原理,科氏力繞B-B軸產(chǎn)生力矩M (M=2 Fc r )力矩M引起U型管扭曲 (M=KSθ, θ為扭轉(zhuǎn)角,為測量管的 彈性剛度）

9、 質(zhì)量流量同偏轉(zhuǎn)角 θ之間的關(guān)系 ： Qm =K1θ(K1為常數(shù)）,科里奧利質(zhì)量流量計的基本工作原理,Qm =K1θ(K1為常數(shù)）,扭轉(zhuǎn)角θ是時間t的函數(shù)，U型管每根支管通過中心平面AABB,由兩側(cè)的兩個位置檢測器測取。當(dāng)沒有流量時，右面和左面的支管再向上和向下越過中心平面AABB的時差為零;而流量增大時，θ角增大，上升與下降開關(guān)信號之間的時間差Δt也增大。從而流量與時差成正比。,科里奧利質(zhì)量流量計的基本工作原理,這