| 艾默生質(zhì)量流量計(jì)是一種熱導(dǎo)式儀表早在本世紀(jì)初，托馬斯(Thomas)提出了它的原型，后幾經(jīng)變革慚趨完善。目前許多國家有這類流星計(jì)的工業(yè)產(chǎn)品，廠泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)域。雖具體結(jié)構(gòu)各有差異，但其原理是基本一致的。我國自1976年以來，也已有幾種產(chǎn)品陸續(xù)間世，較多地應(yīng)用于原子能工業(yè)及半導(dǎo)體制造工業(yè)。我們曾用于80大氣壓微型催化反應(yīng)裝置中計(jì)量氫氣流量，己取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。若能把它推廣應(yīng)用于石油、化工業(yè)的各個(gè)方面必將收到良好的效益。 這種艾默生質(zhì)量流量計(jì)的基本原理是在一很小直徑(4毫米)的薄壁金屬管(常用不繡鋼、純鎳或蒙乃爾臺金等耐蝕合金)的外壁，對稱繞上四組電阻絲，相互聯(lián)接組成惠斯頓電橋(見下圖)，其守橋留繞組l與繞組3分內(nèi)、外兩層平繞于管了左側(cè)(上游)，繞組2與6則同樣地繞于管子的右側(cè)(下游)。接上值電流的直流電源后，電流通過繞組而致升溫，沿金屆導(dǎo)管軸向形成一個(gè)對稱分布的溫度場(圖中實(shí)線所示)。當(dāng)氣體流經(jīng)導(dǎo)管時(shí)因氣體吸熱而使上游管壁溫度下降，通過下游時(shí)氣體放熱，管壁溫度上升，導(dǎo)致了溫度場的變異，即溫度高點(diǎn)位置向右偏移(圖中虛線所示)。電阻絲采用電阻溫度系數(shù)較大的材料能靈敏地反映溫度的變化而使電橋失去平衡。 艾默生質(zhì)量流量計(jì)的檢定，一般是通過流量標(biāo)準(zhǔn)裝置來進(jìn)行的，流量標(biāo)準(zhǔn)裝置可分為靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法兩類。對于液體流量測量的艾默生質(zhì)量流量計(jì)常采用液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行檢定。其方法有： （1）靜態(tài)稱量（質(zhì)量）法，用“質(zhì)量法液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置”，在測量時(shí)間間隔內(nèi)，經(jīng)換向器進(jìn)入稱量容器的液體質(zhì)量。 （2）艾默生質(zhì)量流量計(jì)靜態(tài)容積加密度計(jì)法，用“容積法液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置”，在測量時(shí)間間隔內(nèi)，經(jīng)換向器流入定容容器的液體液體體積量，同時(shí)測出檢定介質(zhì)的密度，然后經(jīng)過計(jì)算，以求得質(zhì)量流量。 （3）標(biāo)準(zhǔn)體積管加密度計(jì)法，用“體積管法液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置”，在測量時(shí)間間隔內(nèi)，液體直接流入定容容器—標(biāo)準(zhǔn)體積管，同時(shí)測出檢定介質(zhì)的密度，然后經(jīng)過計(jì)算，以求得質(zhì)量流量的方法。 艾默生質(zhì)量流量計(jì)是根據(jù)牛頓第二定律的原理制作的，從力學(xué)角度來說，質(zhì)量是物體慣性的量度。物體受外力作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，其變化量的大小與質(zhì)量有關(guān). 測量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對時(shí)間的變化率； 即可測得質(zhì)量流量，據(jù)此可以創(chuàng)造多種結(jié)構(gòu)的質(zhì)設(shè)流量計(jì). 動(dòng)量矩式質(zhì)量流量汁是用流體動(dòng)量矩的變化反映質(zhì)量流量的. 其典型結(jié)構(gòu)是在儀表殼內(nèi)存一個(gè)主動(dòng)輪和一個(gè)從動(dòng)倫，分別裝在短軸上，電動(dòng)機(jī)以恒定角速度 驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪. 設(shè)流體的等效旋轉(zhuǎn)半徑為l ，則流體的平均流速 。若流體的質(zhì)量為m，則動(dòng)量矩J＝m = 。由于從動(dòng)輪被彈簧限制，不能旋轉(zhuǎn)，所以測出彈簧的制動(dòng)力短即可反映動(dòng)量矩。此動(dòng)量矩對時(shí)間的變化率 . 因 系定值, 故測量 即可反映質(zhì)量流量M＝ 。而慣性方式艾默生質(zhì)量流量計(jì)一般是利用被則流體流經(jīng)以等速轉(zhuǎn)功的可動(dòng)測量管件時(shí)，得到一個(gè)附加加速度，從而可動(dòng)管件管壁受到流體給的與加速度反方向的慣性力，此慣性力與質(zhì)量流量成比例, 由測量慣性力或慣性力矩可測得質(zhì)量流量。與雙渦輪艾默生質(zhì)量流量計(jì)相比較，動(dòng)量矩和慣性力式艾默生質(zhì)量流量計(jì)都需要外能源才能工作。達(dá)一類流量計(jì)目前發(fā)展較快和應(yīng)用較廣的是一種被稱為科里奧利式艾默生質(zhì)量流量計(jì)，它是通過測量科里奧利力的變化來反映質(zhì)量流量大小的。 |
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