流體的體積是流體溫度和壓力的函數(shù),是一個因變量,而流體的質(zhì)量是一個不隨時間、空間溫度、壓力的變化而變化的量。
如前所述,常用的流量計中,如孔板流量計、渦輪流量計、渦街流量計、電磁流量計、轉(zhuǎn)子流量計、超聲波流量計和橢圓齒輪流量計等的流量測量值是流體的體積流量。
在科學(xué)研究、生產(chǎn)過程控制、質(zhì)量管理、經(jīng)濟(jì)核算和貿(mào)易交接等活動中所涉及的流體量一般多為質(zhì)量。采用上述流量計僅僅測得流體的體積流量往往不能滿足人們的要求,通常還需要設(shè)法獲得流體的質(zhì)量流量。
以前只能在測量流體的溫度、壓力、密度和體積等參數(shù)后,通過修正、換算和補償?shù)确椒ㄩg接地得到流體的質(zhì)量。
在被測流體處于壓力、溫度等參數(shù)變化很大的條件下,若僅測量體積流量,則會因為流體密度的變化帶來很大的測量誤差。在容積式和差壓式流量計中,被測流體的密度可能變化30%,這會使流量產(chǎn)生30~40%的誤差。
隨著自動化水平的提高,許多生產(chǎn)過程都對流量測量提出了新的要求?;瘜W(xué)反應(yīng)過程是受原料的質(zhì)量(而不是體積)控制的。
蒸氣、空氣流的加熱、冷卻效應(yīng)也是與質(zhì)量流量成比例的。產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格控制、精確的成本核算、飛機的燃料量控制,也都需要精確的。因此質(zhì)量流量計是一種重要的流量測量儀表。
影響質(zhì)量流量計的因素有很多,簡單的說說常見的影響因素:
(1)壓力
在加氣機中使用的CMF測量的氣體的壓力不低于20MPa,壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大氣壓。高壓改變了振動管的內(nèi)應(yīng)力,提高了彈性管的等效剛度,從而使振動管的振動頻率增大,兩管的相位差減小;氣體流經(jīng)振動管時,存在壓降,使得振動管受力不對稱,這也對相位差有影響。
(2)溫度
用于加氣機的CMF工作溫度遠(yuǎn)低于室溫,溫度影響必須考慮;介質(zhì)溫度或環(huán)境溫度變化會改變測量振動管的楊氏模量和影響零漂的結(jié)構(gòu)等各種因素。
(3)流速
壓縮氣體密度低,流速快,其影響不能忽略。理想情況下,流速增大則振動管的振動頻率減小。通常流體密度變化小,可以認(rèn)為流速與流體質(zhì)量流量正比,因此流速的補償可以轉(zhuǎn)化為流量變化的非線性因素進(jìn)行補償。
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