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1151DP4M12B1 ROSEMOUNT流量計(jì)采購咨詢：，下面介紹羅斯蒙特質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量原理及應(yīng)用：

羅斯蒙特質(zhì)量流量計(jì)在20世紀(jì)90年代初廣泛應(yīng)用于石化等領(lǐng)域，是當(dāng)今世界上*的流量測(cè)量儀表，在大慶石化分公司水氣廠（以下簡稱水氣廠）主要產(chǎn)品如乙烯、丙烯和主要原料輕烴等的測(cè)量中使用可靠，精度高達(dá)1.7‰，為水氣廠的能源、物料的流量測(cè)量提高了準(zhǔn)確度，避免了不必要的損失，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。1質(zhì)量流量測(cè)量原理1.1傳感器結(jié)構(gòu)1臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量系統(tǒng)包括1臺(tái)傳感器和1臺(tái)用于信號(hào)處理的變送器，見圖1。Rosemount質(zhì)量流量計(jì)依據(jù)牛頓第二定律：力=質(zhì)量×加速度（F=ma）。

傳感器內(nèi)是U型流量管，在沒有流體流經(jīng)流量管時(shí)，流量管由安裝在流量管端部的電磁驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)，其振幅小于1mm，頻率約為80Hz。流體流入流量管時(shí)被強(qiáng)制接受流量管的上下垂直運(yùn)動(dòng)。在流量管向上振動(dòng)的半個(gè)周期內(nèi)，流體反抗管子向上運(yùn)動(dòng)而對(duì)流量管施加一個(gè)向下的力；反之，流出流量管的流體對(duì)流量管施加一個(gè)向上的力以反抗管子向下運(yùn)動(dòng)而使其垂直動(dòng)量減少。這便導(dǎo)致流量管產(chǎn)生扭曲，在振動(dòng)的另外半個(gè)周期，流量管向下振動(dòng)，扭曲方向則相反，這一扭曲現(xiàn)象被稱之為科里奧利（Coriolis）現(xiàn)象，即科氏力。

1.2流量測(cè)量原理

根據(jù)牛頓第二定律，流量管扭曲量的大小*與流經(jīng)流量管的質(zhì)量流量大小成正比，安裝于流量管兩側(cè)的電磁信號(hào)檢測(cè)器用于檢測(cè)流量管的振動(dòng)。當(dāng)沒有流體流過流量管時(shí)，流量管不產(chǎn)生扭曲，兩側(cè)電磁信號(hào)檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)是同相位的；當(dāng)有流體流經(jīng)流量管時(shí)，流量管產(chǎn)生扭曲，從而導(dǎo)致兩個(gè)檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生相位差，這一相位差的大小直接正比于流經(jīng)流量管的質(zhì)量流量。

由于這種質(zhì)量流量計(jì)主要依靠流量管的振動(dòng)來進(jìn)行流量測(cè)量，流量管的振動(dòng)，以及流過管道的流體的沖力產(chǎn)生了科氏力，致使每個(gè)流管產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)量與振動(dòng)周期內(nèi)流過流管的質(zhì)量流速成正比。由于一個(gè)流管的扭曲滯后于另*管的扭曲，質(zhì)量管上的傳感器輸出信號(hào)可通過電路比較，來確定扭曲量。

變送器測(cè)量左右檢測(cè)信號(hào)之間的滯后時(shí)間。這個(gè)“時(shí)間差”△T經(jīng)過數(shù)字量測(cè)量、處理、濾波以減少噪聲，提高測(cè)量分辨率。時(shí)間差乘上流量標(biāo)定系數(shù)來表示質(zhì)量流量。由于溫度影響流管鋼性，科氏力產(chǎn)生的扭曲量也將受溫度影響。被測(cè)量的流量不斷由變送器調(diào)整，后者隨時(shí)檢測(cè)粘在流管外表上的鉑電阻溫度計(jì)輸出。變送器用一個(gè)三相的電阻溫度計(jì)電橋放大電路來測(cè)量傳感器溫度，放大器的輸出電壓轉(zhuǎn)化成頻率，并由計(jì)數(shù)器數(shù)字化后讀入微處理器。2密度測(cè)量原理流量管的一端被固定，而另一端是自由的。這一結(jié)構(gòu)可看做一重物懸掛在彈簧上構(gòu)成的重物/彈簧系統(tǒng)，一旦被施以一運(yùn)動(dòng)，這一重物/彈簧系統(tǒng)將振動(dòng)在它的諧振頻率上，這一諧振頻率與重物的質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量流量計(jì)的流量管是通過驅(qū)動(dòng)線圈和反饋電路振動(dòng)在它的諧振頻率上，振動(dòng)管的諧振頻率與振動(dòng)管的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量有關(guān)，振動(dòng)管的質(zhì)量由兩部分組成：振動(dòng)管本身的質(zhì)量和振動(dòng)管中介質(zhì)的質(zhì)量，1臺(tái)傳感器生產(chǎn)好后振動(dòng)管本身的質(zhì)量就確定了。振動(dòng)管中介質(zhì)的質(zhì)量=密度×振動(dòng)管的體積。因而，由測(cè)量的管道頻率可推出流體密度。變送器用一個(gè)高頻時(shí)鐘來測(cè)量振動(dòng)周期的時(shí)間，測(cè)量值經(jīng)數(shù)字濾波，對(duì)于由操作溫度導(dǎo)致管道鋼性變化，進(jìn)而引起的固有頻率的變化進(jìn)行補(bǔ)償后，用傳感器密度標(biāo)定系數(shù)來計(jì)算過程流體密度。

3信號(hào)特性

Rosemount的變送器是模塊化并帶有微處理器功能的電子裝置，配合ASICS數(shù)字技術(shù)，可選擇數(shù)字通信協(xié)議。它與傳感器連接使用而獲得高精確度的質(zhì)量流量、密度、溫度和體積流量信號(hào)，并將獲得的信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量、頻率等輸出信號(hào)，還可使用275型HART協(xié)議通信手操器或AMS、Prolink軟件對(duì)其組態(tài)、檢查及通信。

4DSP數(shù)字信號(hào)處理器特性

DSP數(shù)字信號(hào)處理器是一個(gè)實(shí)時(shí)處理信號(hào)的微處理器，在科里奧利流量計(jì)里，使測(cè)量管在一個(gè)已知的頻率下振動(dòng)，因此任何在此振動(dòng)頻率范圍之外的頻率都是“噪聲”，需要除掉它們以準(zhǔn)確地確定質(zhì)量流量。例如，一個(gè)50Hz或60Hz的信號(hào)很可能來源于與附近動(dòng)力線的耦合。如何在實(shí)際上“過濾”這些多余的信號(hào)則需要一些更多的在那時(shí)刻所得到的背景信息。

與使用時(shí)間常量去阻抑和穩(wěn)定信號(hào)相比，使用DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的主要好處之一是能夠以一個(gè)被提高了的采樣率去過濾實(shí)時(shí)信號(hào)，這使得流量計(jì)對(duì)流量的階躍變化的響應(yīng)時(shí)間快多了。使用MVD多參數(shù)數(shù)字變送器的響應(yīng)時(shí)間比使用模擬信號(hào)處理的傳統(tǒng)變送器快2~4倍，更快的響應(yīng)時(shí)間會(huì)提高短批量控制的效率和精確度。5應(yīng)用5.1流體壓力的影響首先考慮流體壓力不應(yīng)超過規(guī)定工作壓力，其次考慮靜壓變化影響的程度。壓力變化影響測(cè)量管繃緊程度和布登效應(yīng)的程度，以及破壞測(cè)量管不對(duì)稱的原零點(diǎn)偏置。

5.2流體密度影響

流體密度變化改變流量測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量，從而流量傳感器的平衡發(fā)生變化，導(dǎo)致零點(diǎn)偏移。如果測(cè)量某一特定液體，只要在實(shí)際使用的液體密度條件下調(diào)零，使用過程中的密度變化不大，一般不存在問題。但在1根管道上測(cè)量密度差別較大幾種液體時(shí)，會(huì)帶來零點(diǎn)變動(dòng)附加誤差。

5.3雙相流體中異相含量影響

制造廠常稱含有百分之幾體積比游離氣體影響測(cè)量不大。當(dāng)測(cè)量氣泡小而分布均勻的液體，如冰淇淋和相似乳化液，可能是相對(duì)的。含氣泡1%時(shí)有些型號(hào)無明顯影響，有些型號(hào)誤差為1%~2%，其中1臺(tái)雙管直管式高達(dá)10%~15%；含氣泡10%時(shí)，誤差普遍增加到15%~20%，個(gè)別型號(hào)高達(dá)80%。此外流體的壓力、流速、粘度和氣液混合方式的差異，所帶來的影響也不一樣。

5.4環(huán)境振動(dòng)影響

CMF可以在振動(dòng)環(huán)境下工作，但必須與振動(dòng)隔離，例如與振動(dòng)管間用柔性管連接和采用隔離振動(dòng)的支撐架。但更應(yīng)預(yù)防振動(dòng)頻率與CMF的工作頻率或諧波頻率相同。

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