科里奥利质量流量计怎么测量密度?

利用科里奥利质量流量计测量石灰乳密度的案例详述

选用科氏力质量流量计作为石灰乳密度计，可获得稳定可靠的密度测量结果，数显仪表在本文分享石灰乳密度计安装、使用和维护的现场经验。

山东海化纯碱厂是氨碱法纯碱生产的特大型企业。石灰乳是氨碱法纯碱生产的一种重要原料，盐水精制和氨的回收中，都需要大量的石灰乳。生产中所用的石灰乳，要求有较高的Ca(OH)2浓度，以减少蒸氨液体的体积，节约蒸汽。高质量的石灰乳

含量可高达160-220tt，一般浓度在150-160tt。灰乳的密度关系到生产、设备、消耗的多个环节。尽可能提高石灰乳浓度，降低石灰乳黏度，便于输送，减少杂质，以减轻设备磨损，降低蒸汽消耗。由于石灰乳颗粒较多、黏稠度大，灰乳密度的在线分析一直是个测量难题。

科氏力质量流量计

1、科氏力质量流量计工作原理

山东海化纯碱厂采用科氏力质量流量计测量石灰乳密度。科氏力质量流量计内都有一根或多根测量管，形成一个振动系统，人为产生振动。石灰乳受激而发生振动时，其振动频率或振幅与石灰乳本身的质量有关。如果在检测段内充以一定体积的石灰乳液体样品，则其振动频率或振幅的变化便反映一定体积的石灰乳液体的质量，在测得质量和体积的条件下，经运算求得密度 。

石灰乳密度计工作原理

2、石灰乳密度计构成和功能

灰乳密度计由质量流量计传感器和转换器组成。科氏力质量流量计传感器由测量管、驱动器和感应器组成。 转换器由前置放大器、滤波整形、转换电路、微处理器、输入输出接口电路组成。密度计传感器能够对灰乳质量流量直接测量，同时还可以测量流体密度及温度。密度计转换器能够实现体积流量、流速、电流输出、运算功能，内部参数可以组态，支持MODBUS协议、小流量切除、零点标定、弹状流抑制功能、超限报警功能。

3、科氏力质量流量计安装

①灰乳预处理

为降低石灰乳中的颗粒含量，取得稳定的石灰乳清液，首先对灰乳预处理。采用旋液分离器对灰乳初步分离澄清，然后用过滤网进一步过滤杂质和颗粒。

②传感器管路吹洗

石灰乳中含颗粒、气体、黏稠情况，选择安装过滤器、气液分离器、冲洗水等预处理装置。将传感器安装点选择在盐水车间五楼灰乳主管线上，安装方式为旗式安装，利用循环水进行定时冲洗过滤器和传感器，保证科氏力质量流量计长周期稳定运行。安装如下图所示。

科氏力质量流量计在石灰乳密度测量时安装示意图

 ③减震安装

科氏力质量流量计安装时确保管道稳固，以避免管道扰动影响仪表测量。在连接的刚性管道两端增加金属软管，以减少震动影响，严重时安装脉动流抑制装置。为了精确校准零点，在传感器的上、下游加装断流阀，并保证下游阀关闭时无泄漏 。

④旗式安装

为了防止料浆的沉积，方便排空，科氏力质量流量计传感器采取向上旗式安装的方式。测量介质应自下而上流动，正反向安装冲洗管路，排空阀等装置，便于清洗维护传感器管路。

⑤接地

如果管线的连接处是通过地面固定的，科氏力质量流量计传感器可以通过管线接地。如果未经管线接地，则连接一根接地线至变送器接线盒的内部或外部接地螺钉，通过接地引线至大地，或遵从设备接地网要求，用14AWG2.5mm2或更大规格的铜线接地，所有接地引线尽可能短，阻抗小于1Ω，不正确的接地会引起测量误差。

⑥科氏力质量流量计供电

布线应考虑耐腐蚀、耐高温、传输距离等因素，应遵守行业法规要求和习惯安装；为了保证最大隔离电气噪声，要避免电源线和信号线并行走线，且电源线和信号线不允许从同一线孔进入；科氏力质量流量计变送器和功率放大器使用两路电源分开供电；完成接线后压紧接线盒，确保电缆进线口完全密封，防止潮气进入，否则可能导致测量误差和科氏力质量流量计故障的产生。

4、科氏力质量流量计应用与维护

科氏力质量流量计变送器设置主要包括流量设置、输出设置、显示设置、单位设置、校准设置以及流速设置，至少标定三次，如果三次标定值接近则说明系统运行正常，零点值按最后一次的标定值为准。在使用过程中，故障原因分应用问题和仪表系统问题两部分，应用问题较为复杂、经常发生，如工艺、介质状态变化引起测量波动误差，应根据实际情况分析，定时冲洗过滤器和传感器是保证科氏力质量流量计正常运行的条件；科氏力质量流量计的故障诊断可以借助面板上LCD显示器的报警信息，对照故障信息表查找原因，如写入和读出数据错误、超过设定值、输出饱和、介质有泄漏等。

测量系统根据科氏力原理测量介质的质量流量。科氏力是物体在旋转系统中做直线运动时所受 的力。 ·Δω 科氏力 Δ ω 角速度 旋转或振动时的径向速度 科氏力大小与运动物体的质量Δ 、速度成正比，即与介质的质量流量成正比。质量流 量计用测量管的振动取代恒定角速度。 两根平行测量管反相振动，类同于音叉。在测量管中产生的 科氏力会引起测量管产生进、出口相位差（如下图所示）： ·流量为零时，即介质静止不流动时，两根测量管同相振动，无相位差（ ） ·有介质流经测量管时，测量管入口处振动减速（ ），出口处振动加速（ ） 介质的质量流量越大，相位差（ ）也越大，处于入口和出口处的电磁式相位传感器记录测量 管的振动相位。 两根测量管的反相振动可确保系统平衡。利用科氏力原理测量介质的质量流量与温度、压力、 粘度、电导率及介质特性无关。 A-B 密度测量 温度测量 测量管连续地以其共振频率振动，振动频率随介质质量、振动系统密度（包括测量管和被测介 质）的变化而变化。因此，共振频率是介质密度的函数。据此原理，微处理器计算得到相应的 密度输出信号。 对测量管的温度进行测量，可作为流量测量的温度补偿，且该温度信号与介质温度相对应，也 可以作为输出信号。 测量系统根据科氏力原理测量介质的质量流量。科氏力是物体在旋转系统中做直线运动时所受 的力。 ·Δω 科氏力 Δ ω 角速度 旋转或振动时的径向速度 科氏力大小与运动物体的质量Δ 、速度成正比，即与介质的质量流量成正比。质量流 量计用测量管的振动取代恒定角速度。 两根平行测量管反相振动，类同于音叉。在测量管中产生的 科氏力会引起测量管产生进、出口相位差（如下图所示）： ·流量为零时，即介质静止不流动时，两根测量管同相振动，无相位差（ ） ·有介质流经测量管时，测量管入口处振动减速（ ），出口处振动加速（ ） Fc=2 m(v ) Fc m v m v Promass Promass 1 2 3 · 运动物体的质量 ω 介质流经的F、M传感器的 2 功能与系统设计 13837185630

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