科里奥利颗粒料质量流量计流量公式理论分析

　　1引言

　　由于利用科氏加速度原理检侧物料的质量流堡可直接测量，所以其被公认为是目前比较理想的检测方法，在某些文献资料中甚至被称为是“最完美的测量技术[1]，尤其是对液气态物体的检测已有很长的历史，其理论和性能分析也比较完善，而将科氏加速度原理应用于固体颗粒物料质量流量的检测中则时间相对较短，大概有二、三十年的历史[2]，目前已有成型的产品应用于实际的生产之中(如德国的SCHENCH公司)[3]。虽有科里奥利固体质量流量计的瞬时流量计算公式，但国内外的文献资料中很难见到该公式的详细推导过程，为此国内有关科研人员对此进行了研究分析，在近两年的文献资料中看到了理论分析的推导过程[3-4];但是，本文研究发现，被广泛接受的科里奥利流量计算公式并非是精确的瞬时质量流量计算公式，应用此公式只能计算出在一定条件下某时间段内的累计质量流量，同时还发现，由于机构设计的原因，科里奥利质量流量计对瞬时质量流量的概念定义比较模糊，本文将就以上2个问题做出分析。

　　2科里奥利质量流量计结构及基本测量原理

　　科里奥利固体颗粒料质量流量计中有一个旋转的计量盘，计量盘由一些围绕在分料盘周围的导向叶片组成，如图1所示，中心引出一驱动轴，由安装在其壳体上方的电机来驱动。计量盘是内部全封尘设计的，在其一侧的上方有一偏心的进料口，而在其底部有一中心出口的排料锥体，如图2所示[5-6].

　　计量盘在恒定的角速度下旋转，被计量的固体物料由上部落到计量盘上，由计量盘上的叶片捕获，并由于离心力的作用使其沿径向被加速，同时由于科氏力的作用，使其在切向被加速。科氏力在切线方向产生一个反作用扭矩，这个扭矩由驱动装置来平衡，而平衡力矩的大小与物料的质量流量相关，找出两者的相互关系便可检测出物料质量流量的大小。

　　从瞬时质量流量的概念来看，瞬时质量流量是指在单位时间内通过某截面的物料质量，从科里奥利质量流量计的结构和应用原理来看，其测出的质量流量应该是分料盘出口处的质量流量，即指通过分料盘出口处圆形截面的质量流量，而非流量计物料出口处的流量，物料从分卜料盘出口处到流量计物料出口处时，由于物料在空间的随机重新分布与时间滞后的影响，两处的质量流量是不同的(参见图2)，因此，当瞬时质量流量作为后继过程的输人参数(如作为控制输人参数)时，科里奥利质量流量计测出的流量值就缺乏实时性，这使得它的应用受到了限制，也即只能作为一个累于卜装置来使用，这是它结构上的缺陷。而在国内外的文献资料中未见有对这一问题的说明，对瞬时质量流量的概念存在模糊性。