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針對什么是科里奧利質(zhì)量流量計詳細介紹

來(lái)源:上海自動(dòng)化儀表有限公司作者:發(fā)表時(shí)間:2019-01-14 08:59:07

       上海自動(dòng)化儀表有限公司科里奧利質(zhì)量流量計代表了質(zhì)量流量測量的最新技術(shù)。雖然功能多樣且準確,但其內部操作卻難以理解。簡(jiǎn)而言之,上海自動(dòng)化儀表有限公司科里奧利質(zhì)量流量計通過(guò)搖動(dòng)一個(gè)或多個(gè)帶有流體的管子來(lái)工作,然后精確測量振動(dòng)的頻率和相位。前后搖動(dòng)由電磁線(xiàn)圈驅動(dòng),由電子放大器電路供電,以使管子以其機械共振頻率振動(dòng)。由于這個(gè)頻率取決于每個(gè)管的質(zhì)量,并且管的質(zhì)量取決于填充管的固定體積的流體的密度,因此共振頻率成為流體密度的反向指示(注1),無(wú)論是否流體通過(guò)管道流動(dòng)。下面上海自動(dòng)化儀表有限公司針對什么是科里奧利質(zhì)量流量計為您詳細介紹

      當流體開(kāi)始穿過(guò)管子時(shí),移動(dòng)流體的慣性為管子的運動(dòng)增加了另一個(gè)維度:管子開(kāi)始波動(dòng)(注2),稍微扭轉而不是來(lái)回搖動(dòng)。這種扭轉運動(dòng)與質(zhì)量流量成正比,并通過(guò)比較管上一點(diǎn)上的運動(dòng)與管上另一點(diǎn)之間的相移(θ)進(jìn)行內部測量:波動(dòng)越大,相移越大。這兩點(diǎn)的振動(dòng)。
      注1:事實(shí)上,這種科里奧利質(zhì)量流量計的密度測量功能非常精確,以至于它們通常主要用作密度計,僅次于流量計!注2:一個(gè)有趣的實(shí)驗包括將水管保持在U形狀,并像擺錘一樣輕輕地來(lái)回擺動(dòng)軟管,然后在繼續擺動(dòng)的同時(shí)將水從同一根軟管中流出。軟管將開(kāi)始起伏,其扭轉運動(dòng)在視覺(jué)上變得明顯。
科里奧利質(zhì)量流量計
 
      在物理學(xué)中,某些類(lèi)型的力被分類(lèi)為虛擬或偽造,因為它們在從加速視角(稱(chēng)為非慣性參考系)觀(guān)察時(shí)似乎只存在。當你在電梯里上下加速,或者在游樂(lè )園里坐過(guò)山車(chē)時(shí),你感覺(jué)肚子里的感覺(jué)就像是一種對你的身體起作用的力量,只不過(guò)是你身體的反應。慣性使你所駕駛的車(chē)輛加速。真正的力量是車(chē)輛抵抗你身體的力量,使它加速。你所看到的僅僅是對那種力量的反應,而不是你可能看起來(lái)不舒服的主要原因。
      離心力是“偽焦”的另一個(gè)例子,因為雖然它似乎是作用于任何旋轉物體的真實(shí)力,但實(shí)際上它只不過(guò)是慣性反應。對于曾經(jīng)玩過(guò)“旋轉木馬”的孩子來(lái)說(shuō),離心力是一種常見(jiàn)的體驗,即一種將你從旋轉中心拉向輪輞的力的感知。作用在任何旋轉物體上的真實(shí)力朝向旋轉中心(向心力),這是使物體朝向中心點(diǎn)徑向加速而不是像通常那樣在沒(méi)有任何作用在其上的力的情況下沿直線(xiàn)行進(jìn)所必需的。然而,當從旋轉物體的角度觀(guān)察時(shí),似乎存在將物體拉離中心的力(離心力)。
      “偽焦”的另一個(gè)例子是科里奧利質(zhì)量流量計,其比離心力更復雜,由在非慣性參考系中垂直于旋轉軸的運動(dòng)產(chǎn)生。旋轉木馬的例子也用來(lái)說(shuō)明科里奧利質(zhì)量流量計:想象一下坐在旋轉的旋轉木馬的中心,拿著(zhù)一個(gè)球。如果你輕輕地將球扔離你并觀(guān)察球的軌跡,你會(huì )發(fā)現它曲線(xiàn)而不是直線(xiàn)走開(kāi)。實(shí)際上,球是直線(xiàn)行進(jìn)的(從站在地面上的觀(guān)察者的角度來(lái)看),但從你對旋轉木馬的看來(lái),它似乎被一股我們稱(chēng)之為科里奧利質(zhì)量流量計的無(wú)形力所擊中。為了產(chǎn)生科里奧利質(zhì)量流量計,我們必須使質(zhì)量以垂直于旋轉軸的速度移動(dòng):
 
速度移動(dòng)圖
      通過(guò)以下矢量方程預測該力的大?。?/div>
 
矢量方程
      如果我們用流過(guò)管子的流體替換球,并且我們通過(guò)圍繞靜止軸(支點(diǎn))傾斜該管來(lái)引入旋轉矢量,則在管上產(chǎn)生科里奧利質(zhì)量流量計以抵抗旋轉方向就像科里奧利質(zhì)量流量計反對前一個(gè)插圖中旋轉平臺的旋轉方向:
插圖
 
      用擬人的術(shù)語(yǔ)來(lái)表達這一點(diǎn),因為它“想”繼續沿直線(xiàn)行進(jìn),所以流動(dòng)“反對”這種旋轉。對于任何給定的旋轉速度,“fi ght”的量將與流體速度和流體質(zhì)量的乘積成正比。換句話(huà)說(shuō),科里奧利質(zhì)量流量計的大小將與流體的質(zhì)量流量成正比。這是科里奧利質(zhì)量流量計的基礎。
      可以通過(guò)修改旋轉式草坪噴灑器上的噴嘴來(lái)進(jìn)行科里奧利質(zhì)量流量計的演示,使得它們從中心直接指向而不是在一個(gè)方向上的角度。當水噴射到現在直的噴嘴時(shí),它們不再產(chǎn)生旋轉反作用力來(lái)旋轉噴嘴組件,因此噴嘴保持在原位(這應該是顯而易見(jiàn)的)。然而,如果有人試圖用手旋轉噴嘴組件,他們會(huì )發(fā)現科里奧利質(zhì)量流量計反對旋轉,從而保持噴嘴組件不旋轉。通過(guò)噴嘴的水的質(zhì)量流量越大,抑制的科里奧利質(zhì)量流量計越強。而不是旋轉式草坪灑水器,您現在是一個(gè)防旋轉草坪灑水器的擁有者,實(shí)際上可以解決任何旋轉它的嘗試:
針對什么是科里奧利質(zhì)量流量計詳細介紹
 
      這是一個(gè)非常直觀(guān)的概念,因此值得進(jìn)一步解釋。“防旋轉”噴灑器不僅不能自行旋轉 - 它實(shí)際上反對任何從外力旋轉的嘗試(例如,試圖用手推動(dòng)管子的人)。如果管子僅在端部加蓋并且填充有積水,則不會(huì )發(fā)生這種反對。如果是這種情況,管子就會(huì )因水的重量而變得很重,并且它們會(huì )像任何一對重金屬管一樣繞軸線(xiàn)自由旋轉(無(wú)論是空心的還是填充水或固體金屬)。管子會(huì )有慣性,但他們不會(huì )主動(dòng)反對任何外部旋轉。
      液態(tài)水通過(guò)管道移動(dòng)是造成差異的原因,一旦我們想象每個(gè)水分子從中心(旋轉軸線(xiàn))流向管尖端的噴嘴,其原因就變得清晰了。源自中心的每個(gè)水分子都以沒(méi)有橫向速度開(kāi)始,但必須加速,因為它沿著(zhù)管子朝向尖端旋轉的圓周移動(dòng),其中橫向速度最大。事實(shí)上,新的水分子不斷地從中心到尖端進(jìn)行這一旅程意味著(zhù)總會(huì )有一組新的水分子需要從中心速度(零)到尖端速度(最大)加速。在裝有積水的加蓋管中,加速只會(huì )在管子旋轉到達速度時(shí)發(fā)生 - 一旦到達那里,在管內停滯的每個(gè)水分子的橫向速度將保持不變。然而,由于從中心到尖端的水流,這種從零速度到尖端速度的加速過(guò)程必須一次又一次地(連續地)發(fā)生在每個(gè)新的水分子中。新質(zhì)量的持續加速是產(chǎn)生這種能量的原因科里奧利質(zhì)量流量計,以及積極反對試圖旋轉“防旋轉”灑水噴頭的任何外力。
      正如您可能猜到的那樣,設計一個(gè)能夠在攜帶流體加壓流體的同時(shí)旋轉的管道系統是非常困難的。為了繞過(guò)構建紡紗管系統的實(shí)際困難,科里奧利質(zhì)量流量計反而建立在一個(gè)前后振蕩的柔性管的原理上,以循環(huán)而不是連續的方式產(chǎn)生相同的效果。效果與軟管(注)左右搖動(dòng)不同,因為它帶有一股水流注意:由于水通過(guò)軟管流出噴嘴時(shí)水的質(zhì)量流量很大,因此由軟管產(chǎn)生的科里奧利質(zhì)量流量計作為火焰管的工作指向不同的方向可能非常重要。
針對什么是科里奧利質(zhì)量流量計詳細介紹1
 
      科里奧利質(zhì)量流量計反對旋轉方向。通過(guò)軟管的水的質(zhì)量流量越大,科里奧利質(zhì)量流量計越強。如果我們有辦法精確測量水流賦予軟管的科里奧利質(zhì)量流量計,并精確地使軟管波動(dòng),使其旋轉速度保持恒定,我們可以直接推斷出水的質(zhì)量流量。
 
 
 
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