Breve análise do princípio de medição e aplicação do medidor de vazão mássica Rosemount na indústria petroquímica

Resumo: O princípio de medição e as informações de análise de aplicação do medidor de vazão mássica Rosemount na indústria petroquímica são fornecidos por excelentes fabricantes de medidores de vazão e medidores de vazão e fabricantes de cotações. Resumo: Este artigo apresenta principalmente o princípio de funcionamento do sensor e transmissor do medidor de vazão mássica de força Coriolis (CMF) Rosemount, e apresenta em detalhes o princípio de medição de vazão mássica e o princípio de medição de densidade do medidor de vazão, as características do sinal do transmissor e o processador de sinal digital DSP. Para mais fabricantes de medidores de vazão selecionarem modelos e cotações de preços, você está convidado a perguntar. A seguir, uma breve análise do princípio de medição e aplicação dos medidores de vazão mássica Rosemount na indústria petroquímica. Este artigo apresenta principalmente o princípio de funcionamento do sensor e transmissor do medidor de vazão mássica Coriolis Rosemount (CMF), e apresenta em detalhes o princípio de medição de vazão mássica e o princípio de medição de densidade do medidor de vazão, as características do sinal do transmissor e o sinal digital DSP. Características e aplicações do processador. Prefácio O medidor de vazão mássica Rosemount é amplamente utilizado em petroquímica e outros campos. É um dos instrumentos de medição de vazão mais avançados do mundo. É usado de forma confiável na medição de produtos principais como etileno, propileno e principais matérias-primas de hidrocarbonetos leves em nossa fábrica, com uma precisão de até 1,7‰, o que melhora a precisão da medição de fluxo de energia e material em nossa fábrica, evita perdas desnecessárias e cria benefícios econômicos consideráveis. Princípio de medição de vazão mássica Um sistema de medição de medidor de vazão mássica consiste em um sensor e um transmissor para processamento de sinal. Os medidores de vazão mássica Rosemount são baseados na segunda lei de Newton: força = massa × aceleração (F = ma) Conforme mostrado na Figura 1, quando uma partícula de massa m se move a uma velocidade V em um tubo que gira com uma velocidade angular ω no eixo P, a partícula é submetida a dois componentes de aceleração e sua força: (1) método Em direção à aceleração, ou seja, aceleração centrípeta αr, cuja magnitude é igual a 2ωr, em direção ao eixo P; (2) Velocidade angular tangencial αt, a aceleração de Coriolis, cujo valor é igual a 2ωV, a direção é a mesma que αrVertical. Devido ao movimento composto, na partícula αA força de Coriolis Fc = 2ωVm atua na direção t, e o tubo atua sobre a partícula com uma força oposta -Fc = -2ωVm. Quando a densidade é ρQuando o fluido flui a uma velocidade constante V em um tubo rotativo, qualquer tubo de comprimento Δx experimentará uma força de Coriolis tangencial ΔFc: ΔFc = 2ωVρNa fórmula AΔx(1), A—A área da seção transversal do fluxo do tubo. Como existe uma relação: mq = ρVA então: ΔFc = 2ωqmΔx(2) Portanto, o fluxo de massa pode ser medido direta ou indiretamente medindo a força de Coriolis do fluido que flui no tubo rotativo. Dentro do sensor há um tubo de fluxo em forma de U (Figura 2). Quando não há fluido fluindo através do tubo de fluxo, o tubo de fluxo é acionado por uma bobina de acionamento eletromagnético instalada na extremidade do tubo de fluxo, com uma amplitude de menos de 1 mm e uma frequência de cerca de 80 Hz. O fluido flui para dentro do tubo de fluxo quando forçado a aceitar o movimento vertical do tubo de fluxo para cima e para baixo. Durante o meio ciclo da vibração ascendente do tubo de fluxo, o fluido se opõe ao movimento ascendente do tubo e exerce uma força descendente no tubo de fluxo; inversamente, o fluido que flui para fora do tubo de fluxo exerce uma força ascendente no tubo de fluxo contra o movimento descendente do tubo, causando a diminuição do seu momento vertical. Isso faz com que o tubo de fluxo se torça. Durante o outro meio ciclo da vibração, o tubo de fluxo vibra para baixo, na direção oposta. Esse fenômeno de torção é chamado de fenômeno de Coriolis, ou força de Coriolis. De acordo com a segunda lei de Newton, a distorção do tubo de fluxo é completamente proporcional ao fluxo de massa através do tubo de fluxo. Os detectores de sinal eletromagnético instalados em ambos os lados do tubo de fluxo são usados ​​para detectar a vibração do tubo de fluxo. Quando nenhum fluido flui através do tubo de fluxo, o tubo de fluxo não é torcido, e os sinais de detecção dos detectores de sinal eletromagnético em ambos os lados estão na mesma fase (Fig. 3); quando há fluido fluindo através do tubo de fluxo, o tubo de fluxo é torcido, resultando em dois Cada sinal de detecção produz uma diferença de fase, e a magnitude dessa diferença de fase é diretamente proporcional ao fluxo de massa através do tubo de fluxo. Como este medidor de vazão mássico depende principalmente da vibração do tubo de fluxo para medir o fluxo, a vibração do tubo de fluxo e o impulso do fluido que flui através da tubulação geram a força de Coriolis, que faz com que cada tubo de fluxo produza torção, a quantidade de torção e o período de vibração. É proporcional à vazão mássica através do tubo de fluxo. Como a torção de um tubo de fluxo fica atrás da torção do outro tubo, o sinal de saída do sensor no tubo de massa pode ser comparado pelo circuito para determinar a quantidade de torção. O tempo de atraso entre os sinais de detecção esquerdo e direito é medido por um detector de diferença de tempo no circuito. Essa "diferença de tempo" ΔT é medida, processada e filtrada digitalmente para reduzir o ruído e melhorar a resolução da medição. A diferença de tempo é multiplicada pelo fator de calibração do fluxo para expressar o fluxo de massa. Como a temperatura afeta a rigidez do tubo de fluxo, a quantidade de distorção produzida pelas forças de Coriolis também será afetada pela temperatura. O fluxo medido é continuamente ajustado pelo transmissor, que detecta a saída do termômetro de resistência de platina aderindo à superfície externa do tubo de fluxo a qualquer momento. O transmissor usa um circuito amplificador de ponte de termômetro de resistência trifásico para medir a temperatura do sensor, e a tensão de saída do amplificador é convertida em frequência, que é digitalizada pelo contador e lida no microprocessador. Princípio de Medição de Densidade Uma extremidade do tubo de fluxo é fixa e a outra extremidade é livre. Essa estrutura pode ser considerada um sistema de peso/mola composto por um peso suspenso em uma mola. Após a aplicação do movimento, o sistema peso/mola vibrará em sua frequência de ressonância, que está relacionada à frequência de ressonância do peso. Relacionado à qualidade. O tubo de fluxo do medidor de vazão mássica vibra em sua frequência de ressonância através da bobina de acionamento e do circuito de realimentação. A frequência de ressonância do tubo vibratório está relacionada à estrutura, ao material e à qualidade do tubo vibratório.

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