1. excitación y estado inicial del tubo vibrante

El sensor del medidor de flujo adopta una estructura de tubo vibrante en forma de u y s, y su vibración de alta frecuencia (frecuencia de unos 80 hz, amplitud inferior a 1 mm) es impulsada por una bobina de accionamiento electromagnético.

Cuando no fluye líquido, el tubo vibrante solo es la vibración principal (vibración vertical arriba y abajo), y las señales de vibración registradas por los detectores de señales electromagnéticas en ambos lados son de la misma fase.

2. la fuerza Coriolis causada por el flujo de un fluido

Cuando el líquido fluye hacia el tubo vibrante, se ve obligado a participar en el movimiento del tubo vibrante. De acuerdo con la segunda Ley de newton, el flujo de un fluido produce una fuerza Coriolis proporcional al flujo de masa (fc = 2 Omega vm, de los cuales Omega es la velocidad angular de vibración, V es la velocidad del fluido y M es la masa del fluido).

Fenómeno de distorsión del tubo vibrante: durante el período de vibración, el líquido ejerce una fuerza adicional en la dirección opuesta al tubo vibrante. Por ejemplo, cuando el tubo vibrante vibra hacia arriba, el líquido de entrada se resiste al movimiento hacia arriba y ejerce una fuerza hacia abajo sobre la pared del tubo; El líquido de salida se resiste al movimiento hacia abajo y ejerce una fuerza ascendente. Este momento hace que el tubo vibrante produzca una distorsión periódica (fenómeno coriolis) y la cantidad de distorsión es proporcional al flujo de masa.

3. detección de diferencia de fase y cálculo de flujo

La distorsión del tubo vibrante provoca una diferencia en la fase de vibración entre la entrada y la salida. Los detectores de señales electromagnéticas de ambos lados registran las señales de vibración por separado y calculan la diferencia de fase.

ΔT）。

Relación entre la diferencia de tiempo y el flujo: la diferencia de fase△ t es proporcional al flujo de masa, y el flujo de masa se calcula directamente a través de la fórmula qm = k⋅ Delta T (k es el coeficiente de calibración del flujo).

Optimización del procesamiento de señales digitales: la tecnología de procesamiento de señales digitales (dsp) se utiliza para filtrar el ruido, mejorar la precisión de la detección de diferencia de fase y el tiempo de respuesta es 2 - 4 veces más rápido que el procesamiento tradicional de señales analógicas.

4. compensación de temperatura y medición de densidad

El cambio de temperatura afectará la rigidez del tubo vibrante, lo que a su vez afectará la cantidad de distorsión. El transmisor monitorea la temperatura en tiempo real a través de un termómetro de resistencia al platino y ajusta el modelo de cálculo de flujo para eliminar la interferencia de temperatura.

La frecuencia de resonancia del tubo vibrante está relacionada con la densidad del fluido (p ∝ f2), y el valor de densidad del fluido se puede exportar simultáneamente midiendo la frecuencia de resonancia.