微小科里奧利質量流量計

　　微小型科里奧利質量流量計是我公司根據科里奧利力原理開發的一種新型的流量測量儀表，可直接測量封閉管道內流體的質量流量和介質的密度。流量計由流量測量傳感器和信號轉換器兩部分組成。

　　一、主要特點

　　1、能夠直接測量流體的質量流量（這對能源的計量和化學反應等生產過程檢測控制具有重要意義）

　　2、測量準確度高（測量準確度可保證在 0.1%～0.5%）

　　3、可測比較大，一般保證基本準確度的可測比為 10:1 或 20:1

　　4、應用范圍廣，除正常的流體測量外還可測量一般流體測量儀表較難測量的工業介質，如高粘度流體、各種漿液、懸浮液等

　　5、可在線測量被測介質的密度、溫度等參數，并以此派生測量溶液中溶質的濃度

　　6、安裝要求不高，對上下游直管段沒有什么要求

　　7、運行可靠、維修率低

　　二、應用領域

　　質量流量計的特點確定了流量計可以在下述領域中得到廣泛的應用：

　　流體能源、流體原料、產品的計量，例如石油、化工原料及產品的裝車（裝船）、卸車（卸船）的計量及包裝計量；

　　石油、化工、食品、醫藥行業生產過程對物料的精準計量、控制；

　　高粘度物料的在線計量，例如瀝青、重油、油脂的計量；

　　有懸浮物及固體顆粒物物料的計量，例如水泥漿、石灰漿的計量；

　　易凝固物料的保溫計量，例如瀝青等易凝固物料的計量實現保溫狀態工作；

　　中高壓氣體的精確計量，例如 CNG 石油天然氣的計量；

　　微小流量測量，例如精細化工及醫藥行業微小流量的測量；

　　在線測量介質的密度，并以此派生出測量溶液的溶質所含的濃度，例如石灰漿液石灰濃度測量；

　　超低溫介質流量的測量，例如液氮、液氧等液化氣的測量；

　　高溫介質的流量測量，例如高溫油（溫度可達 200～300℃）的測量；

　　高壓介質的流量測量，例如石油鉆井固井用水泥漿流量的測量（高壓幾十 MPa)等等。

　　三、工作原理

　　當一個位于以 P 為固定點（旋轉中心）作旋轉運動的管子內的質點做朝向旋轉中心或離向旋轉中心的運動時，將產生一慣性力，原理如圖 1.1：

　　圖中質量為δ m 的質點以勻速υ 在管道內向右運動，而管道圍繞固定點 P 以角速度ω 旋轉。此時這個質點將獲得兩個加速度分量：

　　1、法向加速度α r（向心加速度），其量值等于ω 2 r,其方向朝向 P 點。

　　2、切向加速度α t(科里奧利加速度)，其量值等于 2ω υ ，方向與α r 垂直。

　　由切向加速度產生的作用力稱為科里奧利力，其大小等于 Fc=2ω υ δ m。在圖 1.1 中流體δ m=ρ A×Δ X,因此科氏力可以表示為：

　　Δ Fc=2ω υ ×δ m=2ω ×υ ×ρ ×A×Δ X=2ω ×δ qm×Δ X

　　式中 A 為管道內截面積

　　δ qm=δ dm/dt=υ ρ A

　　對于特定的旋轉管道，其頻率特性是一定的，Δ Fc 僅取決于δ qm 。因此直接或間接測量科氏力就可以測量質量流量。科氏原理質量流量計就是根據上述原理工作的。

　　實際的流量傳感器并非實現旋轉運動，而代之以管道振動。其原理示意如圖 1.2、圖 1.3、圖 1.4所示。一個彎管道的兩端被固定，在兩個固定點的中間位置給管道施加振動力(按管道的諧振頻率)，使其以固定點為軸以其自然頻率ω 振動。當管道內沒有流體流動時，管道只受外加振動力作用，管道兩個半段振動方向相同，沒有相位差。當有流體流動時受管道內流動的介質質點科氏力 Fc 的影響（在管道的兩個半段科氏力F1、F2大小相等、方向相反圖 1.2），管道的兩個半段按相反的方向發生扭動，產生相位差（圖 1.3、圖 1.4），這一相位差同質量流量成正比。傳感器的設計就是把科氏力的測量轉為對振動管兩側相位時差的測量，這就是科氏質量流量計的工作原理。