科里奧利質(zhì)量流量計(Coriolis Mass Flowmeter)簡稱CMF,是一種新型流量測量儀表,它可以直接用于測量介質(zhì)的質(zhì)量流量、密度和溫度,在石化行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。通常質(zhì)量流量計指基于希臘人科里奧利(Coriolis)力原理制成的流量計,它由一臺傳感器和一臺用于信號處理的變送器組成,再配用流量計算器組成流量測量系統(tǒng)。當(dāng)然,還有很多其他種類的質(zhì)量流量計。
科里奧利質(zhì)量流量計—基本原理
科里奧利質(zhì)量流量計(CMF)是利用流體在直線運動的同時處于一旋轉(zhuǎn)系中,產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。如下圖所示,截取一根支管,流體在其內(nèi)以速度V從A流向B,將此管置于以角速度ω旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)中。設(shè)旋轉(zhuǎn)軸為X,與管的交點為O,由于管內(nèi)流體質(zhì)點在軸向以速度V、在徑向以角速度ω運動,此時流體質(zhì)點受到一個切向科氏力Fc。這個力作用在測量管上,在O點兩邊方向相反,大小相同,為:δFc = 2ωVδm 。因此,直接或間接測量在旋轉(zhuǎn)管道中流動的流體所產(chǎn)生的科氏力就可以測得質(zhì)量流量。這就是科里奧利質(zhì)量流量計的基本原理。
科里奧利質(zhì)量流量計—特點
CMF直接測量質(zhì)量流量,具有測量精度高、量程比寬、穩(wěn)定性好、維護量低等特點??蓽y量流體范圍廣泛,包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。測量管路內(nèi)件和活動件,無上下游直管段要求。 測量值對流體粘度不敏感,流體密度變化對測量值的影響微小。CMF零點不穩(wěn)定易形成零點漂移,影響其精確度的進一步提高 ,CMF不能用于測量低密度介質(zhì)和低壓氣體;液體中含氣量超過某一限制(按型號而異)會顯著著影響測量值。
CMF對外界振動干擾較為敏感,為防止管道振動影響,大部分型號CMF的流量傳感器安裝固定要求較高。
科里奧利質(zhì)量流量計—安裝和使用注意事項
① 安裝注意事項
安裝要求應(yīng)按照制造廠規(guī)定的安裝方法。
為使調(diào)零時沒有流動,CMF上下游設(shè)置截止閥,并保證無泄漏。控制閥應(yīng)裝在CMF下游,CMF保持盡可能高的靜壓,以防止發(fā)生氣蝕和閃蒸(fIashing)。同一型號兩臺CMF串聯(lián)安裝,或多臺CMF接近地并行(或并聯(lián))安裝,應(yīng)向制造廠提出錯開接近儀表的共振頻率值;拉開流量傳感器距離,不設(shè)置在同一臺架上,獨立設(shè)置支撐架;流量傳感器異方向安裝;流量傳感器間設(shè)置防振材料隔離等方法。
② 使用注意事項
在煤液化裝置中,為測量油煤漿這種強磨蝕性漿液,選用直管單管型較好并且要使測量管處于垂直位置,以免管壁磨損不勻,縮短使用壽命。然而管壁厚度變薄會降低測量鋼管剛性而改變流量測量值,因此在運行初期要定期檢測,確認使用周期。測量管內(nèi)壁結(jié)構(gòu)結(jié)垢或漂移沉積也會影響測量精確度,因此要定期清洗。科里奧利質(zhì)量流量計(CMF)有時會產(chǎn)生零點漂移的情況,它來自流量傳感器部分,主要原因有;1)機械振動的非對稱性和衰減;2)流體的密度粘度變化。CMF調(diào)零時必須在安裝現(xiàn)場進行,流量傳感器排盡氣體,充滿待測流體后在再關(guān)閉傳感器上下游閥門,在接近工作溫度的條件下調(diào)零。安裝方面變動或溫度大幅度變化時需要重新調(diào)整。