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針對(duì)什么是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)詳細(xì)介紹

來源：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【小中大】

       上海自動(dòng)化儀表有限公司科里奧利質(zhì)量流量計(jì)代表了質(zhì)量流量測量的最新技術(shù)。雖然功能多樣且準(zhǔn)確，但其內(nèi)部操作卻難以理解。簡而言之，上海自動(dòng)化儀表有限公司科里奧利質(zhì)量流量計(jì)通過搖動(dòng)一個(gè)或多個(gè)帶有流體的管子來工作，然后精確測量振動(dòng)的頻率和相位。前后搖動(dòng)由電磁線圈驅(qū)動(dòng)，由電子放大器電路供電，以使管子以其機(jī)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），無論是否流體通過管道流動(dòng)。下面上海自動(dòng)化儀表有限公司針對(duì)什么是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)為您詳細(xì)介紹

      當(dāng)流體開始穿過管子時(shí)，移動(dòng)流體的慣性為管子的運(yùn)動(dòng)增加了另一個(gè)維度：管子開始波動(dòng)（注2），稍微扭轉(zhuǎn)而不是來回?fù)u動(dòng)。這種扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與質(zhì)量流量成正比，并通過比較管上一點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)與管上另一點(diǎn)之間的相移（θ）進(jìn)行內(nèi)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(jì)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(jì)，僅次于流量計(jì)！注2：一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)包括將水管保持在U形狀，并像擺錘一樣輕輕地來回?cái)[動(dòng)軟管，然后在繼續(xù)擺動(dòng)的同時(shí)將水從同一根軟管中流出。軟管將開始起伏，其扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在視覺上變得明顯。
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)
 
      在物理學(xué)中，某些類型的力被分類為虛擬或偽造，因?yàn)樗鼈冊趶募铀僖暯牵ǚQ為非慣性參考系）觀察時(shí)似乎只存在。當(dāng)你在電梯里上下加速，或者在游樂園里坐過山車時(shí)，你感覺肚子里的感覺就像是一種對(duì)你的身體起作用的力量，只不過是你身體的反應(yīng)。慣性使你所駕駛的車輛加速。真正的力量是車輛抵抗你身體的力量，使它加速。你所看到的僅僅是對(duì)那種力量的反應(yīng)，而不是你可能看起來不舒服的主要原因。
      離心力是“偽焦”的另一個(gè)例子，因?yàn)殡m然它似乎是作用于任何旋轉(zhuǎn)物體的真實(shí)力，但實(shí)際上它只不過是慣性反應(yīng)。對(duì)于曾經(jīng)玩過“旋轉(zhuǎn)木馬”的孩子來說，離心力是一種常見的體驗(yàn)，即一種將你從旋轉(zhuǎn)中心拉向輪輞的力的感知。作用在任何旋轉(zhuǎn)物體上的真實(shí)力朝向旋轉(zhuǎn)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有任何作用在其上的力的情況下沿直線行進(jìn)所必需的。然而，當(dāng)從旋轉(zhuǎn)物體的角度觀察時(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(jì)，其比離心力更復(fù)雜，由在非慣性參考系中垂直于旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。旋轉(zhuǎn)木馬的例子也用來說明科里奧利質(zhì)量流量計(jì)：想象一下坐在旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)木馬的中心，拿著一個(gè)球。如果你輕輕地將球扔離你并觀察球的軌跡，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它曲線而不是直線走開。實(shí)際上，球是直線行進(jìn)的（從站在地面上的觀察者的角度來看），但從你對(duì)旋轉(zhuǎn)木馬的看來，它似乎被一股我們稱之為科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的無形力所擊中。為了產(chǎn)生科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，我們必須使質(zhì)量以垂直于旋轉(zhuǎn)軸的速度移動(dòng)：
 
速度移動(dòng)圖
      通過以下矢量方程預(yù)測該力的大?。?/div>
 
矢量方程
      如果我們用流過管子的流體替換球，并且我們通過圍繞靜止軸（支點(diǎn)）傾斜該管來引入旋轉(zhuǎn)矢量，則在管上產(chǎn)生科里奧利質(zhì)量流量計(jì)以抵抗旋轉(zhuǎn)方向就像科里奧利質(zhì)量流量計(jì)反對(duì)前一個(gè)插圖中旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向：
插圖
 
      用擬人的術(shù)語來表達(dá)這一點(diǎn)，因?yàn)樗?ldquo;想”繼續(xù)沿直線行進(jìn)，所以流動(dòng)“反對(duì)”這種旋轉(zhuǎn)。對(duì)于任何給定的旋轉(zhuǎn)速度，“fi ght”的量將與流體速度和流體質(zhì)量的乘積成正比。換句話說，科里奧利質(zhì)量流量計(jì)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(jì)的基礎(chǔ)。
      可以通過修改旋轉(zhuǎn)式草坪噴灑器上的噴嘴來進(jìn)行科里奧利質(zhì)量流量計(jì)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(dāng)水噴射到現(xiàn)在直的噴嘴時(shí)，它們不再產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)反作用力來旋轉(zhuǎn)噴嘴組件，因此噴嘴保持在原位（這應(yīng)該是顯而易見的）。然而，如果有人試圖用手旋轉(zhuǎn)噴嘴組件，他們會(huì)發(fā)現(xiàn)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)反對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而保持噴嘴組件不旋轉(zhuǎn)。通過噴嘴的水的質(zhì)量流量越大，抑制的科里奧利質(zhì)量流量計(jì)越強(qiáng)。而不是旋轉(zhuǎn)式草坪灑水器，您現(xiàn)在是一個(gè)防旋轉(zhuǎn)草坪灑水器的擁有者，實(shí)際上可以解決任何旋轉(zhuǎn)它的嘗試：
針對(duì)什么是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)詳細(xì)介紹
 
      這是一個(gè)非常直觀的概念，因此值得進(jìn)一步解釋。“防旋轉(zhuǎn)”噴灑器不僅不能自行旋轉(zhuǎn) - 它實(shí)際上反對(duì)任何從外力旋轉(zhuǎn)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(duì)。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(duì)重金屬管一樣繞軸線自由旋轉(zhuǎn)（無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(duì)任何外部旋轉(zhuǎn)。
      液態(tài)水通過管道移動(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(zhuǎn)軸線）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)水分子都以沒有橫向速度開始，但必須加速，因?yàn)樗刂茏映蚣舛诵D(zhuǎn)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(zhuǎn)到達(dá)速度時(shí)發(fā)生 - 一旦到達(dá)那里，在管內(nèi)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程必須一次又一次地（連續(xù)地）發(fā)生在每個(gè)新的水分子中。新質(zhì)量的持續(xù)加速是產(chǎn)生這種能量的原因科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，以及積極反對(duì)試圖旋轉(zhuǎn)“防旋轉(zhuǎn)”灑水噴頭的任何外力。
      正如您可能猜到的那樣，設(shè)計(jì)一個(gè)能夠在攜帶流體加壓流體的同時(shí)旋轉(zhuǎn)的管道系統(tǒng)是非常困難的。為了繞過構(gòu)建紡紗管系統(tǒng)的實(shí)際困難，科里奧利質(zhì)量流量計(jì)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(xù)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?yàn)樗鼛в幸还伤髯⒁猓河捎谒ㄟ^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(jì)作為火焰管的工作指向不同的方向可能非常重要。
針對(duì)什么是科里奧利質(zhì)量流量計(jì)詳細(xì)介紹1
 
      科里奧利質(zhì)量流量計(jì)反對(duì)旋轉(zhuǎn)方向。通過軟管的水的質(zhì)量流量越大，科里奧利質(zhì)量流量計(jì)越強(qiáng)。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(jì)，并精確地使軟管波動(dòng)，使其旋轉(zhuǎn)速度保持恒定，我們可以直接推斷出水的質(zhì)量流量。