科裏奧利金牛娱乐原理

科裏奧利金牛娱乐原理

金牛娱乐泛指可以直接测出质量流量读数的流量计。专指利用科里奥利原理的流量计。

质量流量=密度×流速×流通面积 (M=ρνA ),当式中的密度ρ由流量计自行检测获得时,这种流量计就可以称为金牛娱乐。

金牛娱乐可分为直接式和间接式两种:

直接式的工作原理往往和介质的质量(密度)相关,即直接测出与ρν成比例的信号。目前运用较多的直接式金牛娱乐有:利用科里奥利原理的金牛娱乐和利用流体与固体的热能交换原理的热式流量计。前者只能用于液体介质测量,后者多用于气体介质测量。

間接式則是在測流速的同時測量介質密度,或者測量介質的溫度、壓力並通過計算獲得介質密度,並由密度、流速和流通面積推導出質量流量。

需要特别指出的是:由于测量过程中,介质密度值获得和计算时,会存在时间不同步,或者运算的非连续性,得到的质量流量只是一段时间的平均值,往往不适用于瞬时流量。所以不是所有以此原理工作的流量计或流量测量系统都可以称金牛娱乐。

利用科裏奧利原理的流量計:

在一個轉動中的輪盤中,當一個質點從圓心沿著半徑向邊沿運動時,會産生一個導致圓盤轉速下降的力。反之則會産生一個導致圓盤轉速上升降的力。這個力的大小和質點的質量以及運動速度有直接關系。最早系統研究這類現象的人叫科裏奧利,這個力也被稱爲科氏力。

將上述現象中的質點運動及軌迹換成管道及其中流動的介質,將將上述現象中的轉動限制在很小範圍內的來回轉動。則根據科裏奧利原理可知,當沿管道由圓心向外流動時,會産生一個使來回轉動頻率下降的力。當沿管道向圓心流動時,會産生一個使來回轉動頻率上升的力。這個力的大小和介質的密度以及流速大小有直接關系。

制作一個使介質向先下流動,然後再向上使流動的管道,施加一個使管道下方來回震動的,具有固定頻率的力,使管道下降段和上升段做來回圓周運動。當管道中介質流動時,由于科氏力的作用,管道下降段和上升段的震動頻率與推動管道震動的頻率會産生一個相位差。這個相位差與介質的密度、流速、以及管道形狀(流通面積)成一定的比例關系,檢出這個相位差,可以直接得到質量流量。

根据这个原理工作的流量计,目前都称为金牛娱乐。

利用流體與固體的熱能交換原理的流量計:(熱式)

在流體中置一發熱物體,流體在經過時會帶走熱量。

當發熱物體溫度一定時,流經發熱物的流體前後溫度會有所不同,其溫度差與流經發熱物的流體質量相關,檢測這個溫差可測得流量。同樣在保持溫差一定的情況下,通過檢測發熱物的溫度或加熱能量(電流)同樣可測得流量。利用這種原理的流量計一般稱熱量式流量計。

當發熱物體被加熱的能量一定時,發熱物的溫度與流經發熱物的流體質量相關,同時發熱物的電阻率與其所具有的溫度相關,檢測發熱物的溫度或者它的電阻值,同樣可測得流量。利用這種原理的流量計一般稱熱導式流量計。

根據這個原理工作的流量計有:熱線風速儀,托馬斯流量計,邊界層流量計。