外界震動對質量流量計的影響及解決方案

外界震動對質量流量計的影響及解決方案

外界震動對質量流量計的影響及解決方案

周曉昱(龍口德扑圈安卓版&苹果IOS下载公司)

? ? 科里奥利質量流量計安裝時爲什麽要考慮現場的振動幹擾問題?

众所周知,科里奥利質量流量計是依据科里奥利力(以下简称科氏力)的原理制作的流量仪表。它工作的时候,要使测量管产生一个固定频率的振动,来模拟测量管沿管道轴心线的转动,从而产生科氏力,来达到计量流量的目的。这个振动的频率即是测量管结构系统的固有频率。

固有频率也称为自然频率( natural frequency)。

物體做自由振動時,其位移隨時間按正弦規律變化,又稱爲簡諧振動。簡諧振動的振幅及初相位與振動的初始條件有關,振動的周期或頻率與初始條件無關,而與系統的固有特性(如質量、形狀、材質等)有關,稱爲固有頻率或者固有周期

 

圖1.簡諧振動的曲線

固有周期的公式:T=2π(m/k)1/2

公式中:T----爲物體的固有頻率,單位爲Hz

π----爲圓周率,約等于3.1416

m—爲質量,單位爲kg

k—爲剛性系數,單位爲kg/s2

对于質量流量計的测量管其质量m可以分成两部分,一部分是固定的质量。即加工成型以后空管状态下,测量管自身的质量。另一部分,是测量管内部充满介质的质量。

懸臂梁固有頻率的計算是一個比較複雜的微分計算過程,一般有歐拉-伯努利理論、鐵摩辛柯梁理論兩種解法。

实际上任何一个系统它们的刚度、质点都是比较复杂的,很难计算准确。多数场合是要用测量的办法。在質量流量計的实际应用中,我们测量管的结构一定后,它的刚度系数k我们可以采用实流标定的方法测出。

固有頻率計算公式爲:

f=1/ T

一般来说,質量流量計固有频率的大小因结构及尺寸、质量(包括介质)和刚度的不同而变化,它的大小在几十至几百赫兹之间。

* 物體的固有頻率取決于物體自身的剛度(不是強度),並且具有方向性,而剛度由物體的結構形式決定。
* 當物體作受迫振動時,其振動的頻率取決于外界振動的頻率
* 外界振動作用在物體上,當外界振動頻率與物體固有頻率相近時,就會産生明顯的振動加劇現象。這種現象稱爲共振。

因此,当質量流量計工作时,如果在安装现场存在振动源,就会对其工作的稳定性产生干扰。从而,使流量计的计量误差加大。尤其是当干扰振动源的频率与测量管的固有频率接近或重合时,还会产生共振现象。造成流量计传感器的异常剧烈震动。使传感器完全无法工作。

因此,在質量流量計安装设计时,要保证質量流量計传感器安装现场避开干扰震动源。如果,因某种原因无法避开外界的振动干扰。可以采取如下措施:

1.1、搞清外界干扰源的振动方向。安装質量流量計传感器时,使传感器测量管的振动方向与干扰源的振动方向保持垂直。可以有效的减小外界干扰对流量计工作时的影响。

1.2、在有條件的情況下,在振動源(如泵、電機等)至流量計傳感器安裝位置之間,讓管道多拐幾個直角彎。也可以減小幹擾源的影響。

1.3、可以單獨對流量計的法蘭做牢固的支撐,同時在流量計傳感器與管道聯接處采用軟聯接(例如用橡膠軟聯接或波紋管緩沖節)。

1.4、因科氏力質量流量計的测量管工作时需要振动。因此,安装时要尽量保持传感器测量管部分的自由度,不要在外壳上附加约束。尤其要避免传感器外壳与其他物体的虚接触。因为,与其他物体虚接触的壳体在工作时,会因为自身的振动,造成与外界物体的敲击。使流量计无法稳定工作。