科里奥利质量流量计动态特性的研究

       科里奥利质量流量计(CMF)是一种用于直接测量质量流量的流量计，它在原理上消除了温度、压力、流体状态、密度等参数的变化对测量精度的影响，可以适应气体、液体、两相流、高粘度流体和糊状介质的测量，是一种高精度的适应范围很广的测量方法，它还具有
　　科里奥利流量计有多种形式，下面以单直管科里奥利流量计为例来讨论。
　　图2 单直管科氏质量流量计结构
　　图3梁的弯曲振动和微元受力分析
　　M=EIx
　　(EIx )+m =0 (2)
　　y(t，x)=W(x)T(t) (3)
　　T(t)=Asin t+Bcos t (4)
　　(4)－k4W=0 (5)
　　W(x)=Cekx+De－kx+Eejkx+Fe－jkx (6)
　　x=0 时，Y（0，t）=0，即W（0）=0；Y’（0，t）=0，即W’(0)=0； x=L时，Y（L，t）=0，即W（L）=0；Y’（L，t）=0，即W’(L)=0；
　　i= (7)
　　图5 CMF整体的三维有限元网格图
　　建立测量管的实体模型，取测量管长度396mm(CMF整体长度除去法兰长度)，壁厚1mm，约束测量管两端所有节点的自由度。
　　一股选样测量管的一阶模态频率作为CMF的激振频率，这样振幅大，有利于激振。也有利用高阶模态或者检测一阶模态的高次谐波，有利于避开工业现场强的低频干扰振动和噪声。
　　有限元分析在科里奥斯质量流量计的动态分析中有重要作用，本文对其进行了模态分析计算。对于整体的模态分析，依据其轴对称结构特点，可利用现成的二维CAD视图，导人到Marc中，对不同的零件区域分别划分网格，然后旋转生成三维模型。采用Lanczos法计算模态。对比单独的测量管模型的模态计算结果，可知整体模型的模态类型多，可能有一些模态会干扰测量管的正常工作模态。另外支承状态对模态有很大影响，主要原因是弯曲振动引起的附加轴向伸缩振动，产生的轴向力会阻碍弯曲振动