沃森質(zhì)量流量計產(chǎn)品概述

沃森質(zhì)量流量計是我公司根據(jù)科里奧利力原理開發(fā)的一種新型的流量測量儀表，可直接測量封閉管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量和介質(zhì)的密度。流量計由流量測量傳感器和信號轉(zhuǎn)換器兩部分組成。

一、主要特點

1、能夠直接測量流體的質(zhì)量流量（這對能源的計量和化學反應等生產(chǎn)過程檢測控制具有重要意義）

2、測量準確度高（測量準確度可保證在 0.1%～0.5%）

3、可測量范圍比較大，一般保證基本準確度的可測比為 10:1 或 20:1

4、應用范圍廣，除正常的流體測量外還可測量一般流體測量儀表較難測量的工業(yè)介質(zhì)，如高粘度流體、各種漿液、懸浮液等

5、可在線測量被測介質(zhì)的密度、溫度等參數(shù)，并以此派生測量溶液中溶質(zhì)的濃度

6、安裝要求不高，對上下游直管段沒有什么要求

7、運行可靠、維修率低

二、應用領域

沃森質(zhì)量流量計的特點確定了流量計可以在下述領域中得到廣泛的應用：

1、流體能源、流體原料、產(chǎn)品的計量，例如石油、化工原料及產(chǎn)品的裝車（裝船）、卸車（卸船）的計量及包裝計量；

2、石油、化工、食品、醫(yī)藥行業(yè)生產(chǎn)過程對物料的精準計量、控制；

3、高粘度物料的在線計量，例如瀝青、重油、油脂的計量；

4、有懸浮物及固體顆粒物物料的計量，例如水泥漿、石灰漿的計量；

5、易凝固物料的保溫計量，例如瀝青等易凝固物料的計量實現(xiàn)保溫狀態(tài)工作；

6、中高壓氣體的精確計量，例如 CNG 石油天然氣的計量；

7、微小流量測量，例如精細化工及醫(yī)藥行業(yè)微小流量的測量；

8、在線測量介質(zhì)的密度，并以此派生出測量溶液的溶質(zhì)所含的濃度，例如石灰漿液石灰濃度測量；

9、超低溫介質(zhì)流量的測量，例如液氮、液氧等液化氣的測量；

10、高溫介質(zhì)的流量測量，例如高溫油（溫度可達 200～300℃）的測量；

11、高壓介質(zhì)的流量測量，例如石油鉆井固井用水泥漿流量的測量（高壓幾十 MPa)等。

三、工作原理

當一個位于以 P 為固定點（旋轉(zhuǎn)中心）作旋轉(zhuǎn)運動的管子內(nèi)的質(zhì)點做朝向旋轉(zhuǎn)中心或離向旋轉(zhuǎn)中心的運動時，將產(chǎn)生一慣性力，原理如圖 1.1：

圖中質(zhì)量為δ_m的質(zhì)點以勻速υ在管道內(nèi)向右運動，而管道圍繞固定點P以角速度ω旋轉(zhuǎn)。此時這個質(zhì)點將獲得兩個加速度分量：

1、法向加速度α_r（向心加速度），其量值等于ω²r,其方向朝向P點。

2、切向加速度α_t(科里奧利加速度)，其量值等于2ωυ，方向與α_r 垂直。由切向加速度產(chǎn)生的作用力稱為科里奧利力，其大小等于Fc=2ωυδ_m。在圖1.1中流體

δ_m=ρA×ΔX,因此科氏力可以表示為：ΔFc=2ωυ×δm=2ω×υ×ρ×A×ΔX=2ω×δqm×ΔX

式中 A   為管道內(nèi)截面積

 δqm=δdm/dt=υρA

對于特定的旋轉(zhuǎn)管道，其頻率特性是一定的，ΔFc僅取決于δqm 。因此直接或間接測量科氏力就可以測量質(zhì)量流量。科氏原理質(zhì)量流量計就是根據(jù)上述原理工作的。

實際的流量傳感器并非實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動，而代之以管道振動。其原理示意如圖1.2、圖1.3、圖1.4所示。一個彎管道的兩端被固定，在兩個固定點的中間位置給管道施加振動力(按管道的諧振頻率)，使其以固定點為軸以其自然頻率ω振動。當管道內(nèi)沒有流體流動時，管道只受外加振動力作用，管道兩個半段振動方向相同，沒有相位差。當有流體流動時受管道內(nèi)流動的介質(zhì)質(zhì)點科氏力Fc的影響（在管道的兩個半段科氏力F1、F2大小相等、方向相反圖1.2），管道的兩個半段按相反的方向發(fā)生扭動，產(chǎn)生相位差（圖1.3、圖1.4），這一相位差同質(zhì)量流量成正比。傳感器的設計就是把科氏力的測量轉(zhuǎn)為對振動管兩側(cè)相位時差的測量，這就是科氏質(zhì)量流量計的工作原理。

一、傳感器的結(jié)構(gòu)及其特點

 1.傳感器外形結(jié)構(gòu)

 質(zhì)量流量計傳感器,根據(jù)振管結(jié)構(gòu)分為U型結(jié)構(gòu)及三角型結(jié)構(gòu)：DN3至 DN15為三角形結(jié)構(gòu)，三角形傳感器結(jié)構(gòu)外形如下圖所示。

2. 傳感器結(jié)構(gòu)

    （1）普通型傳感器結(jié)構(gòu)如右圖所示。

傳感器由測量管、測量管驅(qū)動裝置、位置檢測器、支撐結(jié)構(gòu)、溫度傳感器、殼體等幾部分組成。

①支撐結(jié)構(gòu)：測量管固定在支撐結(jié)構(gòu)上，作為振動系統(tǒng)的震動軸心。

②測量管（振動管）：由兩根平行彎管組成。

③位置檢測器：用于檢測測量管的扭曲變化。

④驅(qū)動裝置：產(chǎn)生電磁力，用以驅(qū)動測量管，使其以接近諧振頻率振動。

⑤殼體：保護測量管和驅(qū)動、檢測裝置。

四、傳感器規(guī)格及技術參數(shù)

1、傳感器規(guī)格、量程、零點穩(wěn)定性  表2.1

注：流量范圍給出了兩個參數(shù)，中間參數(shù)為標準流量范圍，一般出廠檢驗按此量程進行檢驗，同時也建議用戶在此量程范圍內(nèi)選用儀表；后一個參數(shù)為保證傳感器穩(wěn)定工作的上限流量范圍。

2、密度（液體）測量范圍和精度（配FT-52X系列轉(zhuǎn)換器）測量范圍：0.3～3.000g/cm³     測量精度：±0.002g/cm³

3、溫度測量范圍和精度（配FT-52X系列轉(zhuǎn)換器， 測量范圍：-50～200℃     測量精度：±1℃

4、被測介質(zhì)工作溫度：-50℃～200℃

5、適用環(huán)境溫度：-40℃～60℃

6、材質(zhì)：測量管 316L  外殼 304

7、工作壓力：0～4.0MPa，注：傳感器的實際耐壓各規(guī)格不同，這里只是標準耐壓。

8、防爆標志：Ex d [ia]ⅡC T6 Gb

五、傳感器外形尺寸及重量

（2）三角形質(zhì)量流量計外形示意圖和安裝尺寸表

安裝尺寸表 表2.4

注：A尺寸會根據(jù)連接方式的變化而有變化，這里只是參考參考尺寸。對DN10、DN15而言是夾持段尺寸，其他則是標準配置法蘭間尺寸。E表示一體化安裝轉(zhuǎn)換器后總高度增加部分的尺寸