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1、58Instrument Technique and SensorJan.2005u型科氏质量流量计的灵敏度特性与结构参数关系分析范本隽(江南大学机械工程学院，江苏 无锡 214063)摘要：建立了 U型科氏质量流量计的力学模型，研究了其灵敏度系数的计算方法并导出了灵敏度 系数计算公式，为U型科氏质量流量计提供了设计依据。关键词：质量流量计；灵敏度;科里奥利力中图分类号:TP302文献标识码:A文章编号：1002 - 1841(2005 )01 -0058-02Analysis on the Relation between the Sensitive Character and theStr
2、uctural Parameters of the U _ type Coriolis Mass FlowmeterFAN Ben-jun(School of Mechanical Engineering,South Yangtze University, Wuxi 214063,China)Abstract mechanic model of lf)c U - type Coriolis mass flowmeter was designed, the method to calculate its sensitive characterwas studied and a set of fo
3、rmulus to calculate its sensitivity coeficient were obtained .The reserch provided the basis for the design work58Instrument Technique and SensorJan.2005of the U type Coriolis mass flowmetera Key Words Mass Flcwmeter; Sensitivity; Q)riolis Force1结构与工作原理如图1所示，电磁激振器驱动U型管振动，被检 测流体以质量流量G,流过u型管。由于牵连运动和 相
4、对运动的相互作用，流体的每一微团受科氏力的作 用，其反作用力作用于u型管。在u型管的两肢上受 到方向相反的力作用(如图2所示)，从而使U型管发 生扭转变形，该变形叠加在由激振力引起的弯曲变形 上，使管上B和D两截面通过振动中心的时间有一时 间差/(可逋过检测器测出)：式中：切是8截面通过振动中心时的速度；0为U型 管的扭角。9 = rnk/K式中mk为由科氏力合成的扭转力偶矩，是质量流量 Qm的表达式；心为U型管的扭转刚度。故只要解决了扭转力偶矩的计算和扭转刚度的 计算，即可由关系式0=叫/心二箸，利用测得的 Z计算出质鼠流最Qm.图1结构示意图图2力学模型2扭转力偶矩叫的计算力学模型如图2所
5、示。U型管A和E端与外管 道固接，简化为固定端。C处受电磁驱动力F的作 用,F=Fosin pl.p为驱动力的角频率。U型管的实际 振动形态很难用简单的函数表示，当强迫振动频率低 于其基频时，可近似取其静挠度曲线为其在激振力作 用下的变形曲线。于是在肋段：挠度sin/x (1)速度=詹(寺住2-千+*&2)cos M(2)截面转角$(兀,!)=务=磊(I + R)x 蚪sin pt (3) 角速度y(%,t) = (Z + /?)x-x2cos pt (4) 惯性力集度9人=d/n2 W(xtl)vr/dx二彎 (Z + /?)x-|-x2cos pt(5)在BC段，假设惯性力集度为58Instrument Technique and SensorJan.2005收槁日期:2004 - 01 - 17晋护(+ * ) 008 a * cos pt (6)
U型科氏质量流量计的灵敏度特性与结构参数关系分析
