科里奥利测量原理
科里奥利流量计可用惯性引起的测量管变形来计算质量流量。介质密度也可以由振动管的共振频率得到。OPTIMASS中的传感器包括一个直测量管,由连接在管中心的场线圈引起振动。励磁被控制在这样一种方式,测量管总是在其共振频率振动。两个传感器线圈记录科里奥利效应,每个线圈都与每一侧的磁场线圈等距离安装。如果没有流动,两个传感器记录来自测量管自然振动的相同正弦信号。一旦开始流动,科里奥利力就作用在介质的流动质量颗粒上,使测量管变形,从而引起传感器信号之间的相移。传感器测量正弦振动的相移。相移与质量流量成正比。由于科里奥利原理允许精确测量流体和气体介质,质量流量计正变得越来越受欢迎。科里奥利测量技术已经是仅次于电磁流量计的第二大最常见的现代测量方法,并且与超声波流量测量技术一起拥有最快的增长速度。
OPTIMASS在清漆研磨
巴斯夫涂料公司在彩色颜料研磨过程中使用KROHNE的OPTIMASS质量流量计。然而,在过去,容积为12立方米的移动桨式混合器(图2)是通过软管引导并连接到磨机上的。移动混合器在介质进入磨粉机和再次流出之前提供组件。这通常会发生几次,以确保每个颜料颗粒至少被泵入磨粉机一次。由于完成这一过程需要时间(在某些情况下需要36到48小时),该系统也在晚上和周末运行。巴斯夫涂料公司想要一种解决方案,通过连接软管来实现无监督操作。这将有潜在泄漏的风险。由于整个过程采用电路的形式,因此可以选择在出口处集成流量计,当流量突然偏离常规流量时,流量计将触发泄漏警报,并自动关闭系统。虽然这种类型的泄漏率测量只需要一米,这个仪表必须满足其精度方面的高规格。在巴斯夫涂料的案例中,介质的特性使事情变得更加困难。 The raw materials for varnishes are, for the most part, high-viscosity media which, moreover, are processed at a low flow rate.OPTIMASS直管设计
KROHNE一直依赖于直管设计,因为与弯曲管或双管质量流量计相比,它具有明显的优势。一系列介质,如粘性、非牛顿性、剪切敏感流体和含有固体的流体,在双管流量计中引起高压损失。磨料介质会腐蚀分流器和弯曲的管道,而含有纤维的工艺液体,如棕榈油或纤维素,会积聚在分流器中并造成堵塞。直管流量计的主要优点包括:·压力损失小;
·磨损小;
·甚至适用于大流量;
·测量范围宽;而且
·无堵塞风险。
直管流量计也容易清洁,自排水,适合测量高粘度介质,如那些在巴斯夫涂料处理,因为他们的理想比例;即,内径较大的短测量管。
使用OPTIMASS测量泄漏率
巴斯夫涂料公司的清漆研磨系统的设计流速约为5000公斤/小时(图4)。该系统研磨糊状初步产品,随后将其下料并加工成成品。与PLC的通信通过OPTIMASS的4 - 20 mA信号输出进行。自适应传感器技术
KROHNE的第三代直管质量流量计开发了一项革命性的专利技术,称为“自适应传感器技术”(AST),已成功实施了一次又一次。KROHNE的AST在科里奥利技术上取得了巨大的飞跃,使每个OPTIMASS对系统振动和外部工艺条件不敏感。在传统的直管质量流量计中,通常使用所谓的吸收质量(振动阻尼器)来机械地将测量系统与过程隔离。减震器质量是内筒上的弹簧支撑质量。
然而,KROHNE的OPTIMASS没有使用减振器质量(减振器)和弹簧,而是使用集成了测量系统动态元素的整体弹簧质量系统。在传统的直管流量计中,吸收器的质量和弹簧的刚度是恒定的,但介质的密度(因此谐振频率)会发生变化,因此减振器只能在密度限制较紧的情况下进行补偿。另一方面,KROHNE的AST专利设计包括一个内缸,连接管道的末端作为吸收器质量系统的弹簧。这样做的主要优点是弹簧(即测量管端)是自补偿的。随着流体密度的变化,测量管两端(或弹簧)的动态行为也会发生变化,这取决于内筒的质量。这就产生了一个在所有工艺条件下优化的完全平衡的系统。由于没有振动能量向外传递,零点稳定性和测量精度都很好。
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