SU1619044A1 - Method of measuring mass flow rate - Google Patents

Method of measuring mass flow rate Download PDF

Info

Publication number
SU1619044A1
SU1619044A1 SU884371523A SU4371523A SU1619044A1 SU 1619044 A1 SU1619044 A1 SU 1619044A1 SU 884371523 A SU884371523 A SU 884371523A SU 4371523 A SU4371523 A SU 4371523A SU 1619044 A1 SU1619044 A1 SU 1619044A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
resonator
oscillations
flow rate
mass flow
medium
Prior art date
Application number
SU884371523A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Петрович Жуков
Андрей Игоревич Флегонтов
Original Assignee
Ярославский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ярославский политехнический институт filed Critical Ярославский политехнический институт
Priority to SU884371523A priority Critical patent/SU1619044A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1619044A1 publication Critical patent/SU1619044A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

колебани  на второй собственной форме колебаний под действием сил инерции Кориолиса (лини  20, фиг.1 и 3).oscillations on the second natural form of oscillations under the action of Coriolis inertia forces (line 20, Figures 1 and 3).

Уравнение движени  резонатора на первой собственной форме колебаний имеет видThe equation of motion of the resonator on the first natural waveform has the form

Y -|- (1 - cos ax)sintOt,(I)Y - | - (1 - cos ax) sintOt, (I)

где А - амплитуда вынужденных колебании ; 2frwhere A is the amplitude of the forced oscillations; 2fr

1 one

а -г-;a-g-;

где R,L,M,N - посто нные интегр - ровани ;where R, L, M, N are constant integrations;

В Ab QMCOs«t аThe Ab QMCOs "t a

Посто нные интегрировани  наход т из граничных условий, определ ющихс  услови ми закреплени . Дл  жест- кого закреплени  концов резонатора имеютThe constant integrations are found from the boundary conditions determined by the pinning conditions. For rigid fastening of the ends of the resonator have

х Оx Oh

0; х L 0; x L

Y(x)Y (x)

1515

1 - длина резонатора; (0 2 H f - кругова  частота колебаний ,1 - the length of the resonator; (0 2 H f - circular oscillation frequency,

Ј - частота колебаний. На участок резонатора, имеющий длину dx и содержащий внутри контролируемую жидкость с погонной массой m (фиг.З), действует сила инерции Кориолиса dFy.:Ј - oscillation frequency. On the area of the resonator having a length dx and containing inside a controlled liquid with linear mass m (fig.Z), the Coriolis inertia force dFy acts:

F к 2mVF to 2mV

.&.. &.

dxdtdxdt

(2)(2)

где V - скорость движени  среды;where V is the velocity of the medium;

t - врем ; mV Q j-массовый расход среды;t is time; mV Q j mass flow rate of the medium;

х - координата длины трубки. Подставив в выражение (2) значение Y из уравнени  (1), получаютx is the tube length coordinate. Substituting the value of Y from equation (1) into expression (2), we obtain

db AQCOQ sinaxcosCOtdx.db AQCOQ sinaxcosCOtdx.

(3)(3)

К TO

Дл  малых деформаций уравнение упругой линии под действием сил инерции Кориолиса имеет видFor small deformations, the equation of the elastic line under the action of Coriolis inertia forces has the form

Г-т d 1Gt d 1

LUI -jrjLUI -jrj

dFK dx dFK dx

где Е - модуль упругости материалаwhere E is the modulus of elasticity of the material

резонатора; Л,resonator; L,

I 77(D -d ) - момент инерции се очI 77 (D -d) - the moment of inertia ce och

чени  резонатора;cheni resonator;

D и d - наружный и внутренний диа- метры резонатора соответственно .D and d are the outer and inner diameters of the resonator, respectively.

3 результате решени  уравнени  (4) получают3, by solving equation (4),

-,{- -,- sb -, {- -, - sb

х + Мх + Ы , x + mx + s,

R 3 ах+ -g- х +R 3 ah + -g- x +

(5)(five)

х Оx Oh

dlM dxdlM dx

0. 0

х Lx L

й тросой и th cable and

че )what)

е нер4 )e ner4)

20 Тогда посто нные интегрировани  N 0;20 Then the constant integrations N 0;

и . - -J-, .and - -J-,.

25 L - - 25 L - -

L aL L aL

2B

R гзаьR gza

30 Подставив полученные значени  посто нных интегрировани  в уравнение (5), имеют30 Substituting the obtained values of the constant integration in equation (5), have

, ACOQM Г 2 3 , ACOQM G 2 3

Y ggf -Г sinax - ---2 к +Y ggf -G sinax - --- 2 to +

35 , -135, -1

+ - х - х cosOt. (6)+ - x - x cosOt. (6)

Так как колебани  под действием сил инерции Кориолиса происход т в резо- 40 нансе, то их амплитуда возрастает в Q раз, где Q - величина механической добро-ности резонатора.Since oscillations under the action of Coriolis inertia forces occur in resonance, their amplitude increases Q times, where Q is the value of the mechanical goodness of the resonator.

Тогда уравнение (6) примет видThen equation (6) takes the form

« --gglr- 4- "--Gglr- 4-

sinax 2332sinax 2332

-.- v-4- ---- v --.- v-4- ---- v -

50 х cosGJt,50 x cosGJt,

(7)(7)

Таким образом, выходной сигнал U приемника 16 колебаний можно представить (фиг.2) в виде суммы двух сос- тавл ющих, сдвинутых по фазе на ifThus, the output signal U of the receiver 16 oscillations can be represented (FIG. 2) as the sum of two components shifted in phase by if

2 2

6 к U2 U2 + U6 to U2 U2 + U

гg

(3)(3)

,&, &

где U - выходной сигнал приемника 16 в результате колебаний резонатора 2 под действием возбуждающей силы;where U is the output signal of the receiver 16 as a result of oscillations of the resonator 2 under the action of the exciting force;

и - выходной сигнал приемника 16 в результате колебаний резонатора 2 под действием сил инерции Кориолиса. С учетом выражений (1) и (7) пере- and - the output signal of the receiver 16 as a result of oscillations of the resonator 2 under the action of Coriolis inertia forces. Taking into account expressions (1) and (7),

писывают уравнение (3) в видеwrite equation (3) in the form

(9)(9)

U2 bsinCOt + ccostjt,U2 bsinCOt + ccostjt,

Aqj 2 arctgAqj 2 arctg

2GJQQM( sinax - --- x3 + --- x 2 - x )2GJQQM (sinax - --- x3 + --- x 2 - x)

Ela (1 - cosax)Ela (1 - cosax)

II

Из выражени  (10) получают значение 20 или дл  малых фазовых сдвигов массового расходаFrom expression (10), a value of 20 is obtained or for small phase shifts of the mass flow rate.

0KtАО ЧМ - 2Ј0KtAO FM - 2Ј

QM Г t8 Г(11)QM T8 T (11)

,,

К( TO(

Ela (I - cosax)Ela (I - cosax)

1212

4/iTO(sinax - -aL4 / iTO (sinax - -aL

В случае установки приемников 16 и 17 в пучност х второй собственной формы колебаний разонатора 2,In the case of the installation of receivers 16 and 17 in the antinodes of the second natural mode of oscillation of the resonator 2,

LL

т.е. дл  х -Јthose. for x -Ј

к,to,

QL (16 - 3fr ) QL (16 - 3fr)

Х13)X13)

Если измерить временной интервал A t между мoмeнтa ш достижени  выходными сигналами U и Uj определенного амплитудного значени  (например, нулевого), то с учетом того, что Alp G)u,t получаютIf we measure the time interval A t between the momentum of reaching the output signals U and Uj of a certain amplitude value (for example, zero), then taking into account the fact that Alp G) u, t receive

(bt.(14)(bt. (14)

Claims (2)

1. Способ измерени  массового расхода среды, протекающей через трубчатый механический резонатор,заключающийс  в возбуждении вынужденных1. A method for measuring the mass flow rate of a medium flowing through a tubular mechanical resonator, consisting in the excitation of forced где b -г- (1 - cosax);where b is - (1 - cosax); QACOQM Г I- Ela 2 L a QACOQM I-Ela 2 L a sin ax X3 L2 Xsin ax X3 L2 X -..- .. Тогда фазовый сдвиг VJЈ и Uj приемников 16 нии определ ют какThen the phase shift VJЈ and Uj of the receivers 16 NII is defined as ( 10) ( ten) алых фазовых сдвигов scarlet phase shifts ЧМ - 2ЈWorld Cup - 2Ј ,, (12)(12) г кg to + -r+ -r (12)(12) - x)- x) 00 5five 00 5five 00 5five колебаний резонатора в направлении, перпендикул рном скорости потока контролируемой среды, на первой собственной форме колебаний с частотой,равной резонансной частоте второй собственной формы колебаний,и измерении параметров -этих колебаний, о т л и - ч ающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , возбуждают автоколебани  второго идентичного резонатора, через который протекает контролируема  среда, на любой собственной форме колебаний определ ют резонансную частоту второй собственной формы колебаний второго резонатора , корректируют частоту вынужденных колебаний первого резонатора в соответствии с изменением резонансной частоты второго резонатора, а о величине массового расхода среды суд т по временному интервалу между моментами прохождени  фиксированное положение двух точек первого резонатора, расположенных в пучност х второй собственной формы колебаний . „ i;oscillations of the resonator in the direction perpendicular to the flow rate of the controlled medium, on the first natural mode of oscillation with a frequency equal to the resonant frequency of the second natural mode of oscillation, and measuring the parameters of these oscillations, which is the fact that, in order to improve the accuracy measurements, excite self-oscillations of the second identical resonator through which the controlled medium flows, determine the resonant frequency of the second natural form of the second resonator on any natural mode of oscillations a, adjust the frequency of the forced oscillations of the first resonator in accordance with the change in the resonant frequency of the second resonator, and the mass flow rate of the medium is judged by the time interval between the moments of passage of the fixed position of two points of the first resonator located in the antinodes of the second natural mode. „I; 2. Способ по п.1, отличающийс  тем, что о вели- чине массового расхода среды2. The method according to claim 1, characterized in that the mass flow rate of the medium 9.619044109.61904410 суд т по сдвигу фаз колебаний ственной формы колебаний, деленному двух точек первого резонатора, на частоту колебаний первого резона- расположенных в пучност х второй соб- тора.judging by the phase shift of the oscillatory waveform, divided by two points of the first resonator, by the frequency of oscillations of the first resonator, located in the antinodes of the second collector. ii 4A и k-and k- 1 & ./f //&.1 & ./f // &. «i,;"I ;; ЧЈР CHЈR )С, ПС Ш ) S, PS W / VXv/ Vxv дd ЧАУ VA7CHA VA7 Редактор А.БобковаEditor A. Bobkova Составитель В.Ярыч Техред А.КравчукCompiled by V.Yarych Tehred A. Kravchuk Заказ 1134Order 1134 Тираж 427Circulation 427 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101 Корректор С.ШекмарProofreader S. Shekmar ПодписноеSubscription
SU884371523A 1988-02-01 1988-02-01 Method of measuring mass flow rate SU1619044A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884371523A SU1619044A1 (en) 1988-02-01 1988-02-01 Method of measuring mass flow rate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884371523A SU1619044A1 (en) 1988-02-01 1988-02-01 Method of measuring mass flow rate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1619044A1 true SU1619044A1 (en) 1991-01-07

Family

ID=21352839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884371523A SU1619044A1 (en) 1988-02-01 1988-02-01 Method of measuring mass flow rate

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1619044A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD20100049A2 (en) * 2010-04-13 2011-11-30 Николае БЕЛДИМАН Device for measuring the fluid flow rate in the transport pipeline

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD20100049A2 (en) * 2010-04-13 2011-11-30 Николае БЕЛДИМАН Device for measuring the fluid flow rate in the transport pipeline

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101067555B (en) Force balancing resonance micro-mechanical gyro
EP0250706B1 (en) Mass Flow Measuring Device
CA2522880C (en) Apparatus for determining and/or monitoring at least one physical or chemical process variable of a medium
EP0282217A3 (en) Mass flow measurement
US4856346A (en) Dual flexures for coriolis type mass flow meters
RU2006113688A (en) METHOD FOR SPEED / ACCELERATION USING THE CORIOLIS GYROSCOPE ANGULAR SPEED SENSOR, AND ALSO CORIOLIS GYROSCOPE WHICH IS SUITABLE FOR THIS PURPOSE
US7040162B2 (en) Vibrating mass gyro
US6477902B1 (en) Coriolis mass flowmeter
JPH0463326B2 (en)
SU1619044A1 (en) Method of measuring mass flow rate
Gast Sensors with oscillating elements
Enoksson et al. Vibration modes of a resonant silicon tube density sensor
US6805013B2 (en) Coriolis mass flow meter having a thin-walled measuring tube
AU765725B2 (en) A coriolis effect fluid flow meter
SU732672A1 (en) Resonance flow meter
RU61874U1 (en) SILICON VIBRATION RESONANCE PRESSURE CONVERTER WITH VIBRATING PLATE
RU2315953C1 (en) Method of control of sensitive element and forming output signal of vibration corolis gyroscopic angular-rate sensor and device for realization of this method
SU1283614A1 (en) Vibration-frequency type densimeter
SU1739204A1 (en) Method and device for measuring mass flow rate
SU1469311A1 (en) Device for determining density and viscosity of liquid media
RU2057320C1 (en) Viscosimeter
KR100258173B1 (en) Resonance type micro gyroscope and method of manufacturing the same and method of measuring an angular velocity using the same
JPS58206924A (en) Mass flowmeter
JPS62297713A (en) Angular velocity sensor
SU866419A1 (en) Method of determining resonance frequency of mechanical oscillating system