科氏力质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器,其结构和工作原理基于科里奥利效应。在早期设计的科氏力质量流量计中,流体通过管道流入一个旋转系统,转轴上安装了扭矩传感器,用于测量质量流量,但这种设计只限于试验室中的试制。
为了实际应用,科氏力质量流量计的设计采用了一种替代旋转运动的方式,通过测量管的振动来代替旋转运动。这种设计可以实现科氏力对测量管的作用,并使得测量管在科氏力的作用下产生位移。测量管的两端是固定的,而作用在测量管上各点的力是不同的,因此引起了测量管的扭曲。通过测量不同点上的相位差,就可以得到流过测量管的流体的质量流量。
科氏力质量流量计的工作原理
首先,从流体管道中截取一根支管,流体以速度v从a流向b。将这根支管放置于一个以角速度ω旋转的系统中,旋转轴为x,与管的交点为o。在管内流动的流体质点在轴向以速度v、在径向以角速度ω运动,因此质点受到一个切向科氏力fc的作用。这个力作用在测量管上,在o点两边方向相反,大小相同。根据科里奥利效应的原理,直接或间接测量在旋转管道中流动的流体所产生的科氏力,就可以测得质量流量。
科氏力质量流量计结构
科氏力质量流量计的结构包括测量管和测量系统。测量管的振动产生的扭曲可以反映流体质量流量的大小,而测量系统则用于测量这种扭曲,通常通过检测位移或相位差来计算质量流量。这种结构和工作原理使得科氏力质量流量计成为一种可靠且精确的流量测量方法,广泛应用于工业和实验室领域。
以上就是关于科氏力质量流量计结构及其工作原理的讲解,科氏力质量流量计通过测量流体在旋转管道中产生的科氏力来实现对流体质量流量的测量。通过替代旋转运动的振动方式,科氏力作用在测量管上引起扭曲,从而可以计算出流体的质量流量。这种流量计结构简单且可靠,工作原理基于科里奥利效应,使其成为一种常用的流量测量技术。