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外界震動對質量流量計的影響及解決方案

外界震動對質量流量計的影響及解決方案

周曉昱(龍口德扑圈安卓版&苹果IOS下载公司)

? ? 科裏奧利質量流量計安裝時爲什麽要考慮現場的振動幹擾問題?

众所周知,科裏奧利質量流量計是依据科里奥利力(以下简称科氏力)的原理制作的流量仪表。它工作的时候,要使测量管产生一个固定频率的振动,来模拟测量管沿管道轴心线的转动,从而产生科氏力,来达到计量流量的目的。这个振动的频率即是测量管结构系统的固有频率。

固有频率也称为自然频率( natural frequency)。

物體做自由振動時,其位移隨時間按正弦規律變化,又稱爲簡諧振動。簡諧振動的振幅及初相位與振動的初始條件有關,振動的周期或頻率與初始條件無關,而與系統的固有特性(如質量、形狀、材質等)有關,稱爲固有頻率或者固有周期

 

圖1.簡諧振動的曲線

固有周期的公式:T=2π(m/k)1/2

公式中:T----爲物體的固有頻率,單位爲Hz

π----爲圓周率,約等于3.1416

m—爲質量,單位爲kg

k—爲剛性系數,單位爲kg/s2

對于質量流量計的測量管其質量m可以分成兩部分,一部分是固定的質量。即加工成型以後空管狀態下,測量管自身的質量。另一部分,是測量管內部充滿介質的質量。

懸臂梁固有頻率的計算是一個比較複雜的微分計算過程,一般有歐拉-伯努利理論、鐵摩辛柯梁理論兩種解法。

實際上任何一個系統它們的剛度、質點都是比較複雜的,很難計算准確。多數場合是要用測量的辦法。在質量流量計的實際應用中,我們測量管的結構一定後,它的剛度系數k我們可以采用實流標定的方法測出。

固有頻率計算公式爲:

f=1/ T

一般來說,質量流量計固有頻率的大小因結構及尺寸、質量(包括介質)和剛度的不同而變化,它的大小在幾十至幾百赫茲之間。

* 物體的固有頻率取決于物體自身的剛度(不是強度),並且具有方向性,而剛度由物體的結構形式決定。
* 當物體作受迫振動時,其振動的頻率取決于外界振動的頻率
* 外界振動作用在物體上,當外界振動頻率與物體固有頻率相近時,就會産生明顯的振動加劇現象。這種現象稱爲共振。

因此,當質量流量計工作時,如果在安裝現場存在振動源,就會對其工作的穩定性産生幹擾。從而,使流量計的計量誤差加大。尤其是當幹擾振動源的頻率與測量管的固有頻率接近或重合時,還會産生共振現象。造成流量計傳感器的異常劇烈震動。使傳感器完全無法工作。

因此,在質量流量計安裝設計時,要保證質量流量計傳感器安裝現場避開幹擾震動源。如果,因某種原因無法避開外界的振動幹擾。可以采取如下措施:

1.1、搞清外界幹擾源的振動方向。安裝質量流量計傳感器時,使傳感器測量管的振動方向與幹擾源的振動方向保持垂直。可以有效的減小外界幹擾對流量計工作時的影響。

1.2、在有條件的情況下,在振動源(如泵、電機等)至流量計傳感器安裝位置之間,讓管道多拐幾個直角彎。也可以減小幹擾源的影響。

1.3、可以單獨對流量計的法蘭做牢固的支撐,同時在流量計傳感器與管道聯接處采用軟聯接(例如用橡膠軟聯接或波紋管緩沖節)。

1.4、因科氏力質量流量計的測量管工作時需要振動。因此,安裝時要盡量保持傳感器測量管部分的自由度,不要在外殼上附加約束。尤其要避免傳感器外殼與其他物體的虛接觸。因爲,與其他物體虛接觸的殼體在工作時,會因爲自身的振動,造成與外界物體的敲擊。使流量計無法穩定工作。

質量流量計與在線密度計

科裏奧利質量流量計与在线密度计

周曉昱(龍口德扑圈安卓版&苹果IOS下载設備有限公司)

科裏奧利質量流量計可以用于流体在线密度计量,前提是订货时要明确注明并在出厂前按密度计的检定规程进行标定。因为,作为流量计量的科裏奧利質量流量計的密度显示,一般的生产厂家都是仅供用户参考,不具备密度计量的功能。

密度顯示功能對質量流量計的工作狀態調整,日常工作狀態的檢測,有著非常重要的意義。很多用戶對此並不是十分了解。

首先,質量流量計在正常運行中,無論介質有無流動,其密度都是非常穩定的。一般情況下,儀表顯示的密度數值都是只在最後一位小數上波動。當密度顯示值超過這個波動範圍時,就說明質量流量計工作狀態不正常。因此,用戶在日常使用中應隨時注意觀察,一旦發現密度發生波動。就要及時檢查,排除故障。否則流量計量就會不准確。這是判斷質量流量計是否穩定工作的非常簡單又非常重要的方法。
那麽,當密度值波動較大的時候,如何分析判斷故障的來源呢?現在,與大家分享一些簡單好用的判斷方法和解決方案。
1.? 質量流量計调试完毕,工作稳定,流量计量准确并正常投入使用后。一定要记一下当前测量介质下的稳定密度值。作为日后分析判断的依据。

  1. 科裏奧利質量流量計的密度是由固有频率导出的,也称作質量流量計的工作频率。当有来自于外界的振动干扰时。其工作频率就会因干扰产生变化。从而造成密度的不稳定。所以,当发现密度波动较大时。要首先检查外界是否有振动干扰源。如果有,要尽快排除干扰,使流量计恢复正常工作。
  2. 如果,檢查的結果,確定沒有外界幹擾。那麽,就要仔細觀察和記錄一下密度波動的範圍,記住其變化的上下限。然後,與已經記錄在案的穩定密度值進行比較。
  3. 若變化波動的密度值小于穩定密度值。說明測量介質中有氣體混入,其氣體混入比例的大小與密度波動變化值成正比。此時,要立刻停止質量流量計運行。盡快找出氣體來源,並設法排除。否則,計量數據無法准確。
  4. 若變化波動的密度值大于穩定密度值。說明測量介質中有沈澱雜質混入。而雜質沈澱造成的密度不穩,有一個特點。就是其波動值有不確定性。比如:時有時無,時大時小。同樣,此時的計量數據已不准確。處理的方法是,立刻將質量流量計傳感器從管道上拆下。把其扁平的放在地面上。設法用氣體或流體將測量管中的雜質清除。是否已清除的判斷方法是:把傳感器的法蘭端朝上,豎直放置,將傳感器的測量管中灌滿流體介質(水或其他液體)。通電觀察顯示儀表的密度是否恢複穩定。穩定即說明清理幹淨。否則,要繼續清理,直到穩定。
  5. 如果确认流量计即无干扰,又无气体或杂质混入。但显示密度值仍波动很大。可能是質量流量計本身出现故障了。然而,科裏奧利質量流量計在使用中出现这种故障的几率很小。

國産渦街流量計

渦街流量計是根據卡門渦街原理生産的用于測量氣體或液體的體積流量、標況的體積流量的體積流量計。主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸汽等多種介質。質量流量的測量通過體積流量和密度關系間接測量。

國産渦街流量計的技术和生产工艺已经成熟,我公司生产渦街流量計主要有以下几个特点:1.无可动件,结构简单、牢固,寿命长。2. 测量范围宽.在测量范围内,仪表常数的精确不受介质温度、压力、粘度、密度的影响,所以,仪表适应的介质种类多。
3. 压力损失小。适合于测量中高流速范围的液体、气体及蒸汽。不适于在低流速范围内使用,不适于高粘度液体。

从产品品类看,我公司提供的國産渦街流量計有一体式渦街流量計(现场显示)、分体式渦街流量計和插入式大口径渦街流量計。

技術參數看,管道通徑從DN15~DN300不等,供電方式有電池供電、12V外供點和12V外供電帶累計量脈沖輸出3種。

需要注意的是:渦街流量計不适合测量高粘度液体.当计算出的可测量下限不满足设计工艺要求时,应该考虑用其它类型流量计,例如質量流量計

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