Projeto e Pesquisa de Medidor de Vazão Mássica Giroscópico Suspenso

Resumo: As informações de projeto e pesquisa do medidor de vazão mássica de giroscópio suspenso são fornecidas pelos excelentes fabricantes de medidores de vazão e produção e cotação de medidores de vazão. 1. Introdução Com a melhoria contínua do nível industrial, as necessidades das pessoas para medição de vazão também estão ficando cada vez maiores. A tendência de desenvolvimento atual é que a medição de vazão volumétrica simples não pode mais atender aos requisitos industriais, enquanto a medição de vazão mássica é mais estável, mais alinhada com a produção. Para que mais fabricantes de medidores de vazão selecionem modelos e cotações de preços, você está convidado a perguntar. A seguir estão os detalhes dos artigos de pesquisa sobre o projeto de medidores de vazão mássica de giroscópio suspenso. 1. Introdução Com a melhoria contínua do nível industrial, as necessidades das pessoas para medição de vazão também estão ficando cada vez maiores. A tendência de desenvolvimento atual é que a medição de vazão volumétrica simples não pode mais atender aos requisitos industriais, enquanto a medição de vazão mássica é mais estável, O método de medição que está mais alinhado com as necessidades de produção e transporte comercial tem sido favorecido pela maioria dos usuários. O novo tipo de medidor de vazão de massa giroscópico suspenso que estudamos usa o método de canal duplo para realizar a medição de vazão de massa. Ele tem uma estrutura simples, é adequado para a medição de vazão suja e vazão bifásica, tem boa resistência a choques, não requer fonte de alimentação externa para o sensor e tem uma longa vida útil. A seguir, apresentamos a estrutura e o princípio de funcionamento do medidor de vazão de massa giroscópico suspenso. 2. A estrutura do medidor de vazão de massa giroscópico suspenso O invólucro do sensor de vazão giroscópico suspenso é composto principalmente de uma seção de contração, uma seção de garganta, uma seção de expansão gradual, uma seção abdominal e uma seção de cauda, ​​conforme mostrado na Figura 1. Uma pequena esfera com um furo central é selada dentro do invólucro, e um anel magnético é disposto dentro da pequena esfera em uma direção perpendicular ao furo. A seção constrita na entrada e na cauda e a seção de expansão gradual no meio criam uma certa diferença de pressão entre a frente e a traseira do sensor, que pode ser medida com um sensor de pressão diferencial. Quando o fluido flui para o casco a partir da entrada, a esfera será suspensa e estabilizada em uma posição de poço de potencial. Quando a vazão atinge um determinado valor, a esfera gira em torno de um eixo fixo e acelera com o aumento da vazão. A velocidade da esfera e a vazão são basicamente lineares. Há uma bobina de indução fora do sensor. De acordo com a lei de indução eletromagnética de Faraday, a rotação da pequena esfera faz com que o fio corte a linha do campo magnético e gere um sinal de pulso de tensão. A frequência do sinal de pulso pode refletir completamente a frequência de rotação da esfera, e essa frequência também é proporcional ao fluxo volumétrico do fluido. A relação entre a frequência de rotação da esfera e o fluxo volumétrico do fluido pode ser escrita como a seguinte expressão: f = K2qv (1) onde f----- a frequência de rotação da esfera (que pode ser detectada por um frequencímetro), Hz; K2-- ---O coeficiente de fluxo volumétrico do sensor. O sinal de pressão diferencial gerado pela seção constrita na entrada e na cauda e pela seção de expansão gradual no meio é detectado pelo sensor de pressão diferencial. Este sinal pode ser expresso como: onde qv----o fluxo de volume do fluido a ser medido, m3/s; p1 --- Pressão antes do sensor, pa; p2--- Pressão após o sensor, pa; ρ---- Densidade do fluido a ser medido sob condições de trabalho, kg/m3; k1 --- coeficiente de fluxo de pressão diferencial do sensor. A fórmula acima pode ser reescrita como: (2) onde △p——A diferença de pressão entre a frente e a traseira do sensor, ou seja, (p1-p2); divida ambos os lados das equações (1) e (2) respectivamente para obter qm na equação (3)—Fluxo de massa do fluido a ser medido, K—O coeficiente de fluxo de massa do sensor. A equação (3) é a equação de fluxo do novo medidor de vazão de massa com base no princípio de detecção de sinal de canal duplo. Pode-se ver a partir desta equação que este novo tipo de medidor de vazão é diferente do medidor de vazão tradicional. Quando o fluido a ser medido flui através do sensor, dois sinais serão gerados ao mesmo tempo, e esses dois sinais têm física inerente com o fluxo. Através de aplicação flexível, isso resulta na medição de fluxo de massa mostrada acima. 3. Análise teórica A base física do trabalho do medidor de vazão de giroscópio de suspensão é o efeito de suspensão hidrodinâmica e o princípio do momento de momento. O primeiro pode garantir a suspensão estável da esfera, e o último converte a energia cinética do fluido em energia mecânica e, em seguida, converte-a em energia elétrica para medição de fluxo. O efeito de suspensão hidrodinâmica significa que, sob certas condições hidrodinâmicas, o corpo rotativo no fluido na tubulação limitada não entra em contato com a parede do tubo, nem é lavado pelo fluido, mas é fixado em uma determinada posição e está em um estado de equilíbrio dinâmico. Devido à distribuição especial de pressão, a esfera pode ser suspensa de forma estável em um determinado ponto (ponto suspenso) no fluido. As duas condições a seguir são atendidas no ponto de suspensão (assumindo que F é um vetor partindo do ponto de suspensão e r = 0 no ponto de suspensão): —— A força do fluido atuando na suspensão em todas as direções; Fr — Força em qualquer direção; Kr — O coeficiente de rigidez da suspensão hidrodinâmica na direção r. A força espacial na bola é decomposta em três direções: direção X (axial), direção y (radial), direção z (transversal), porque a força na bola na direção z é sempre igual (porque a bola e o tubo são simétricos em relação ao eixo da tubulação), então a força na bola na direção z não é analisada, mas apenas a força nas direções axial e y da bola é analisada. A força na bola na direção x inclui: a força Fp formada pela pressão dinâmica e a pressão estática do fluxo do jato na superfície a montante da bola, a força Fn formada pela força de atrito viscoso e a força Fw formada pela pressão estática na cauda da bola.

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