【推荐】质量流量计培训教材42
质量流量计培训资料
●概述流体的体积是流体温度和压力的函数，是一个因变量，而流体的质量是一个不随时间、空间温度、压力的变化而变化的量。
如前所述，常用的流量计中，如孔板流量计、层流质量流量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计、转子流量计、超声波流量计和椭圆齿轮流量计等的流量测量值是流体的体积流量。
在科学研究、生产过程控制、质量管理、经济核算和贸易交接等活动中所涉及的流体量一般多为质量。
采用上述流量计仅仅测得流体的体积流量往往不能满足人们的要求，通常还需要设法获得流体的质量流量。
以前只能在测量流体的温度、压力、密度和体积等参数后，通过修正、换算和补偿等方法间接地得到流体的质量。
这种测量方法，中间环节多，质量流量测量的准确度难以得到保证和提高。
随着现代科学技术的发展，相继出现了一些直接测量质量流量的计量方法和装置，从而推动了流量测量技术的进步。
●原理介绍流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力，它是科里奥利在1832年研究轮机时发现的，简称科氏力。
在1977年由美国高准(Micro Motion)公司的创始人根据此原理研发出世界上第一台可以实际使用的质量流量计。
质量流量计以科氏力为基础，在传感器内部有两根平行的流量管，中部装有驱动线圈，两端装有检测线圈，变送器提供的激励电压加到驱动线圈上时，振动管作往复周期振动，工业过程的流体介质流经传感器的振动管，就会在振管上产生科氏力效应，使两根振管扭转振动，安装在振管两端的检测线圈将产生相位不同的两组信号，这两个信号的相位差与流经传感器的流体质量流量成比例关系。
计算机解算出流经振管的质量流量。
不同的介质流经传感器时，振管的主振频率不同，据此解算出介质密度。
安装在传感器器振管上的铂电阻可间接测量介质的温度。
质量流量计直接测量通过流量计的介质的质量流量，还可测量介质的密度及间接测量介质的温度。
由于变送器是以单片机为核心的智能仪表，因此可根据上述三个基本量而导出十几种参数供用户使用。
质量流量计组态灵活，功能强大,性能价格比高，是新一代流量仪表。
流量计培训-PPT精品文档
感器结构分类，有短管型和插入型。 按用途分类，有通用型、防爆型、卫生型、防侵水型和潜水型等。
11
6. 选用考虑要点
EMF应用领域广泛，大口径仪表较多应用于给排水工程。中小口径常用于固液双 相等难测流体或高要求场所。
1.精度等级和功能 市场上通用型EMF的性能有较大差别，有些精度高、功能多，有些精度低、功
电磁
导电介质
涡街
质量
超声波
差压（孔板）
气体质量流量计
应用
非导电介质
气体
January 2000
蒸汽
2
第一部分 电磁流量计
1、概述 电磁流量计（以下简称EMF）是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导
电液体体积流量的仪表。50年代初EMF实现了工业化应用，近年来世界范围EMF 产量约占工业流量仪表台数的5%～6.5%。
Hale Waihona Puke 105、 分 类 市场上通用型产品和特殊型仪表可以从不同角度分类。 如按激磁电流方式划分，有直流激磁、交流（工频或其他频率）激磁、低频矩
形波激磁和双频矩形波激磁。几种激磁方式的波形见图3。
按输出信号连线和激磁（或电源）连线的制式分类，有四线制和二线制。 按转换器与传感器组装方式分类，有分离型和一体型。 按流量传感器与管道连接方法分类，有法兰连接、法兰夹装连接、卫生型连接
的液体，管道流速一般是经济流速1.5～3m/s。 EMF满度流量时液体流速可在1～10m/s范围内选用，范围是比较宽的。上限流
速在原理上是不受限制的，然而通常建议不超过5m/s。有些新建工程运行初期流量 偏低或在流速偏低的管系，从测量精度角度考虑，仪表口径应改用小于管径，以异 径管连接之。
质量流量计的培训教程
质量流量计的培训教程一、设备用途：（以罗斯蒙特产品为例）是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。
罗斯蒙特质量流量计广泛应用于石油、化工、食品饮料、小流量应用等领域，适合测量绝大多数的液体和气体介质，是世界上较为先进的一种流量测量仪表。
二、工作原理：其基本工作原理是：当质量为m的质点以速度υ在对p轴作角速度ω旋转的管道内移动时，质点受到两个分量的加速度及其力。
1)、法向加速度即向心力加速度αr，其量值等于ω2r，方向朝向P轴；2）、切向加速度αt即科里奥利加速度，其量值等于2ωυ，方向与αr垂直。
由于复合运动，在质点的αt方向上作用着科里奥利F c=2ωυm，管道对质点作用着一个反向力-F c= -2ωυm。
当密度为ρ的流体在旋转管道中以恒定速度υ流动时，任何一段长度Δx 的管道都将受到一个ΔF c的切向科里奥利力。
（1）式中 A——管道的流通内截面积。
由于质量流量计流量即为δm，δm=ρυA，所以（2）如下图：然而通过旋转运动产生科里奥利力是困难的，目前产品均代之以管道振动产生科里奥利力，即由两断端固定的薄壁测量管，在中点处以测量管谐振或接近谐振的频率（或其高次谐波频率）所激励，在管内流动的流体产生科里奥利力，使测量管中点前后两半段产生方向相反的挠曲，用光学或电磁学方法检测挠曲量以求得质量流量。
又因流体密度会影响测量管的振动频率，而密度与频率有固定的关系，因此CMF也可测量流体密度。
三、组成结构：它由流量传感器和转换器（或流量计算机）两部分组成：1、流量传感器：下图为流量传感器，主要有由测量管及其支撑固定桥架、测量管振动激励系统中的驱动线圈A、检测测量管挠曲的光学检测探头或电磁检测探头B、修正测量管材料扬杨氏模量温度影响的测温组件等组成。
2、转换器：转换器主要由振动激励系统的振动信号发生单元、信号检测和信号处理单元等组成；流量转换器则还有组态设定、工程单位换算、信号显示和与上位机通信等功能。
质量流量计基础培训教材
质量流量计使用与维护培训一、质量流量计功能：可直接测量连续测量介质的质量流量、密度、温度。
通过直接测量变量可推算出：体积流量、累积量。
二、质量流量计的组成：传感器+变送器我司使用的质量流量计型号：变送器：1700；传感器：DS600 CMF300 CMF400 CMFHC2 CMF010 F300 R025DS600：码头一万吨PX管线、去PTA质量流量计，8万吨卸石脑油流量计等CMF系列：液化气气相返回线、抽余油、重芳烃等F系列：450单元卸汽车质量流量计R系列：1700变送器：三、质量流量计工作原理：1 温度测量：变送器安装应在温度为 -40 至 60℃的环境中。
在保温伴热的过程中，一定不能超过-40 至 60℃，否则会影响传感器测量。
也容易损坏传感器。
2 质量流量测量：在流量管端部的电磁驱动线圈驱动，其振幅小于1mm ，频率约为80Hz ，流体流入流量管时被强制接受流量管的上下垂直运动。
在流量管向上振动的半个周期内，流体反抗管子向上运动而对流量管施加一个向下的力；反之，流出流量管的流体对流量管施加一个向上的力以反抗管子向下运动而使其垂直动量减少。
这便导致流量管产生扭曲，在振动的另外半个周期，流量管向下振动，扭曲方向则相反，这一扭曲现象被称之为科里奥利(Coriolis)现象，即科氏力。
根据牛顿第二定律，流量管扭曲量的大小完全与流经流量管的质量流量大小成正比，安装于流量管两侧的电磁信号检测器用于检测流量管的振动。
当没有流D 型传感器外壳流量管驱动线圈Pickoffs过程连接接线盒体流过流量管时，流量管不产生扭曲，两侧电磁信号检测器的检测信号是同相位的（下图）；当有流体流经流量管时，流量管产生扭曲，从而导致两个检测信号产生相位差（下图），这一相位差的大小直接正比于流经流量管的质量流量。
3 密度测量：流量管的一端被固定，而另一端是自由的。
这一结构可看做一重物悬挂在弹簧上构成的重物/弹簧系统，一旦被施以一运动，这一重物/弹簧系统将在它的谐振频率上振动，这一谐振频率与重物的质量有关。
流量计培训资料
。
流量计应用领域
01
02
03
工业领域
流量计广泛应用于石油、 化工、冶金、电力等行业 ，用于测量流体流量和进 行过程控制。
能源领域
流量计可用于测量天然气 、石油等能源的输送和消 耗量，为能源管理提供数 据支持。
环保领域
流量计可用于测量污水、 废气等污染物的排放量， 为环保监管提供数据支持 。
采用标准流量进行校准，确保测量精度符合 要求和设备 造成损害。
03
流量计常见故障及排除方法
故障类型及原因分析
流量计无显示
可能是由于电源故障、显 示面板损坏或电路连接问 题。
流量测量不准确
可能是由于传感器故障、 信号传输问题或电路故障 。
流量计卡滞
可能是由于机械部件磨损 、卡滞或管道堵塞。
采用高稳定性、长寿命 的传感器和电路设计， 提高稳定性；加强流量 计的维护和保养，减少 故障和损坏对稳定性的 影响。
06
流量计发展趋势与未来挑战
技术创新方向预测
智能化
多功能化
随着人工智能和物联网技术的发展， 流量计将更加智能化，具备远程监控 、数据自动处理、故障诊断等功能。
流量计将具备更多功能，如温度、压 力、液位等参数的测量，以及与其他 设备的联动控制等。
检查流量计与管道的连接是否紧密， 有无泄漏现象。
显示检查
检查流量计的显示是否正常，包括读 数和指示灯等。
电源和信号线检查
检查流量计的电源和信号线是否正常 ，有无松动或破损。
保养流程及注意事项
保养流程 1. 关闭流量计电源，断开与系统的连接。
2. 用干净的布擦拭流量计的表面，包括传感器、显示屏和其他部件。
计量基础知识培训教材(2024)
引言概述：计量基础知识是计量科学的基础，是工程技术和科学研究的重要组成部分。
本文将介绍计量基础知识的培训教材内容，包括度量单位、测量误差、不确定度、精确度和准确度等方面的内容。
通过学习本教材，读者将能够全面了解计量基础知识，提高测量技术水平。
正文内容：一、度量单位1.SI基本单位：介绍国际单位制（SI）的基本单位，如米、千克、秒等。
2.导出单位：介绍一些导出单位，如面积单位、体积单位和速度单位等。
3.国际单位制前缀：介绍国际单位制的前缀，如千、毫、微等，以及它们代表的数量级。
4.单位换算：介绍单位之间的换算方法，如长度单位换算、质量单位换算和时间单位换算等。
5.单位符号和量纲：介绍单位的符号表示方法，以及不同量纲的基本概念。
二、测量误差1.测量误差的定义：介绍测量误差的概念及其定义，包括系统误差和随机误差。
2.测量误差的来源：介绍测量误差的各种来源，如仪器误差、环境影响和人为因素等。
3.误差传递规律：介绍误差在测量中传递的规律，如误差传递方程和误差放大因子的计算。
4.误差评定方法：介绍误差评定的方法，包括绝对误差评定和相对误差评定方法。
5.误差控制措施：介绍减小测量误差的控制措施，如提高仪器精度、减少环境干扰等。
三、不确定度1.不确定度的概念：介绍不确定度的定义及其与测量误差之间的关系。
2.不确定度的计算：介绍不确定度的计算方法，如合成不确定度和扩展不确定度的计算。
3.不确定度的表示：介绍不确定度的表示方法，如标准不确定度和相对不确定度的表示。
4.不确定度的影响因素：介绍不确定度的各种影响因素，如测量方法、仪器精度和环境条件等。
5.不确定度的控制策略：介绍控制不确定度的策略，包括选择合适的测量方法和提供适当的仪器等。
四、精确度和准确度1.精确度的概念：介绍精确度的定义及其与测量误差和不确定度之间的关系。
2.精确度的评定方法：介绍精确度的评定方法，如重复性评定和回归分析法。
3.准确度的概念：介绍准确度的定义及其与测量误差和不确定度之间的关系。
完整版艾默生质量流量计培训课件
质量流量计基本概念——仪表定义
质量流量计是对被测介质的流量进行 连续测量，测量结果是以公斤或吨等工程 单位显示出来的流量仪表。
质量流量计基本概念 ——仪表分类
质量流量计是一种推理式流量计，按测量方法可以 分为二大类：一是质量流量间接式测量，即同时测量流 体的体积流量和密度值，由运算放大器计算得到流体质 量，或是同时测量流体的体积流量和温度、压力值，利 用流体密度与温度、压力之间的关系，计算出流体质量； 二是质量流量直接式测量方法，流体测量直接反映质量 流量值，与流体的温度、压力和密度等参数的变化无关。
流量管
变送器处理来自流量管 的信号，并对流量管的
振动状态进行监控
直管流量计传感元件的剖面图
科里奥利质量流量计典型结构和工作原理 -CMF基本结构
2、流量变送器 是以微处理为核心的电子系统。它用来向传感器提供
驱动力，并将传感器的信号转化为质量流量信号及其他一 些有意义的参数信号，同时具有根据温度参数对质量流量 和密度测量进行补偿、修正的功能。流量变送器一般输出 标准电流信号或频率信号，并可按一定的通讯协议，实现 与上位机和 DCS系统的交联与远传通讯。变送器上的显示 面板可以组态显示所要求的各种参数。
科里奥利质量流量计典型结构和工作原理 --概述
科里奥利质量流量计是利用流体在直线运动的同时处于一旋转 系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式 质量流量仪表。
从1950年开始，科学家和工程师们花费了许多年试验、开发质 量流量仪表，借此消除容积测量的误差及昂贵不便的称重法。在 1970年后James.E.Smith—美国高准（Micro Motion）公司的创始人 成功地开发了第一个可应用于工业的质量流量计，科里奥利质量流 量计，它是根据科里奥利[Coriolis]效应原理研制而成的。1984年 James.E.Smith将所发明的“U”型振动管式的科里奥利质量流量计 (Coriolis Mass Flow—CMF)投入市场。
流量计培训PPT资料46页
通常电磁流量传感器外壳防护等极为IP65（GB 4208规定的防尘防喷水级），对安装场所有以下要 求。 1） 测量混合相流体时，选择不会引起相分离的场所；测量双组分液体时，避免装在混合尚未均匀 的下游；测量化学反应管道时，要装在反应充分完成段的下游； 2） 尽可能避免测量管内变成负压； 3） 选择震动小的场所，特别对一体型仪表； 4） 避免附近有大电机、大变压器等，以免引起电磁场干扰； 5） 易于实现传感器单独接地的场所； 6） 尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体； 7） 环境温度在－25/－10～50/600℃范围内，一体形结构温度还受制于电子元器件，范围要窄些； 8） 环境相对湿度在10%～90%范围内； 9） 尽可能避免受阳光直照； 10） 避免雨水浸淋，不会被水浸没。如果防护等级是IP67（防尘防浸水级）或IP68 （防尘防潜14水级 ），则无需上述8）、10）两项要求。
的液体，管道流速一般是经济流速1.5～3m/s。 EMF满度流量时液体流速可在1～10m/s范围内选用，范围是比较宽的。上限流
速在原理上是不受限制的，然而通常建议不超过5m/s。有些新建工程运行初期流量 偏低或在流速偏低的管系，从测量精度角度考虑，仪表口径应改用小于管径，以异 径管连接之。
用于有易粘附、沉积、结垢等物质的流体，选用流速不低于2m/s，最好提高到3 ～4m/s或以上，起到自清扫、防止粘附沉积等作用。用于矿浆等磨耗性强的流体， 常用流速应低于2～3m/s ，以降低对衬里和电极的磨损。
9
3、 优 点 EMF的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管，因不易阻塞适用于测量含有固
体颗粒或纤维的液固二相流体，如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等。
EMF不产生因检测流量所形成的压力损失，仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程 阻力，节能效果显著，对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合。
质量流量计培训教材
过程连接
过程连接
分流 接线盒
传感器推荐安装方向
液体
流量管朝下 气体 流量管朝上 浆液
同样可用于液体或气体 , 或者当要求自排空时. 将液体或 浆液向上打 (如图示). 将气体向下打.
对于小口径 ELITE 传感器, 当用于浆液时 也推荐流量管朝上.
旗式
传感器管道安装的建议
流向
下游阀 弯头
• 避免扭曲/弯曲应力 • 下游阀用于调零 • 弯头避免冷凝水进入接线盒 • 传感器和变送器之间最长电缆限制1000 ft (300 m)
变量的直接测量
• 高准(Micro Motion)科氏流量计直接测量以下变量: 质量流量 密度 温度 • 其他变量是间接测量的. 这些变量是由直接测量的变量推导而来的: 体积流量 总量(质量或体积)
传ห้องสมุดไป่ตู้器操作原理
振动的流量管, 无流量
出口 入口 入口侧 支撑轴 出口侧
入口侧
出口侧
振动的流量管, 有流量
扭曲轴 入口 出口 支撑轴 输出侧 输出侧
介质作用力(出口)
介质作用力(入口)
传感器检测部件
支架 流量管
电磁铁/线圈 支架
质量流量的测量
输出侧 (C1)
时间 传感器信号, 无流量
输出侧 (C2)
时间 传感器信号, 有流量
流量标定系数
变送器怎样计算质量流量
流量标定常数 ( 在工厂或现场标定) 流量标定常数，4.5523g/s/us X (1-1)us K flow = 每产生1 μ s 相差所对应的流量(单位为克每秒) 零流量偏移，调零(满管, 静止, 等温) K zero = 传感器无流量时的相差 流量温度修正，5.13%/100C FTC = 温度变化100C时由于流量管刚性变化而引起的流 量百分比误差 质量流量计算 (由变送器进行) 质量流量 flow X(△t- zero )X(1-(FTCXT DegC )) = K K
流量计基础知识培训
各类流量计的基本工作原理
➢ 速度式流量计
电磁流量计
测量原理及优缺点：
电磁流量计是利用电磁感应原理制成的流量 测量仪表，可用来测量导电液体体积流量（流 速）。
优点：几乎没有压力损失，内部无活动部件， 用涂层或衬里容易解决腐蚀性介质流量的测量。 检测过程中不受被测介质的温度、压力、密度、 粘度、及流动状态等变化的影响，没有测量滞后 现象。
流体粘度 流体运动过程中阻滞剪切变形的粘滞力与流体的速度梯度和
接触面积成正比，并与流体粘性有关，其数学表达式为：
F :粘滞力；A :接触面积； du/dy：流体垂直于速度方向的速度 梯度；
：表征流体粘性的比例系数。
F A du
dy
雷诺数：
雷诺数是流体流动的惯性力与粘滞力之比，表示为：
Re：雷诺数（无量纲数）；
ISA1932喷嘴
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各类流量计的基本工作原理
➢ 差压式流量计
孔板流量计
节流元件： 标准节流元件的结构形式：
III. 文丘里管
文丘里管有两种标准型式：经典文丘里管 与文丘里喷嘴。文丘里管压力损失最低，有较 高的测量精度，对流体中的悬浮物不敏感，可 用于污脏流体介质的流量测量，在大管径流量 测量方面应用的较多。但尺寸大、笨重，加工 困难，成本高，一般用在有特殊要求的场合。
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流量的基本知识
流量范围： 流量范围指流量计可测的最大流量与
最小流量的范围。
允许误差和精度等级： 流量仪表在规定的正常工作条件下允许的最
大误差，称为该流量仪表的允许误差，一般用最 大相对误差和引用误差来表示。
量程和量程比： 流量范围内最大流量与最小流量值之差称为流
量计的量程。最大流量与最小流量的比值称为量程 比，亦称流量计的范围度。
质量流量计 Proline Promass 培训
第二腔室
2012-8-22 培训
Endress+Hauser – 质量流量计Proline Promass
产品系列 – Proline Promass 80/83 F 特点和好处
基础知识 测量原理 产品系列 特殊功能 安装和操作
口径 3/8"...10” (DN8 - 250) 全焊接结构: • 无密封垫圈: 减少了泄漏的可 能，降低了维修成本。
v
w = 角速度 v = 径向速度
v m F
F = 科氏力
w
U‘ m F
v
u = 切线速度
Fc = -2m * v *w
E+H China Slide 3
2012-8-22 培训
Endress+Hauser – 质量流量计Proline Promass
测量原理 - 科里奥利力来自于自然力
基础知识
傅科单摆
• LPG液化石油气
• 光气 • 添加剂
• 牙膏
“双直管的测量方法!”
E+H China Slide 20
2012-8-22 培训
Endress+Hauser – 质量流量计Proline Promass
产品系列 – Proline Promass M 传感器设计
基础知识 测量原理 产品系列 特殊功能 安装和操作
Hale Waihona Puke w = 角速度 Fc = 科里奥利力 = 相位差 A,B = 传感器 y = 振幅
t
= 时间
~ Fc ~ m
E+H China Slide 6
•
2012-8-22 培训
Endress+Hauser – 质量流量计Proline Promass
流量计培训资料
保持清洁
定期清理流量计及其周边环境，保持清洁 ，避免灰尘、杂质等影响测量精度。
流量计的常见故障及排除方法
流量计无输出
检查信号连接是否正常，重新启动 流量计，如仍无输出则需更换传感 器或其他硬件。
测量误差过大
检查流量计是否校准，检查传感器 是否磨损或堵塞，如有需要应进行 更换或清洗。
02
流量计的选用与安装
流量计的选型原则和注意事项
按使用需求选型
根据被测流体的性质、流量范 围、精度要求等因素选择合适
的流量计。
性能稳定性
考虑流量计的抗干扰能力、防爆 性能、抗震性能等，以保证其长 期稳定运行。
安装条件
根据现场环境条件，如温度、湿度 、压力等，选择适合的流量计。
流量计的安装步骤和注意事项
准备工具和材 料
根据所选流量计的型号 ，准备相应的安装工具 和材料。
检查管道
安装位置选择
安装方式选择
确保管道内部清洁、无 杂物，并检查管道尺寸 、椭圆度等是否符合要 求。
选择直管段适当的位置 安装流量计，尽量避免 管道弯头、阀门等影响 流场的地方。
根据现场条件和管道尺 寸，选择合适的安装方 式，如法兰连接、螺纹 连接等。
流量计的生产过程和质量控制
原材料控制
严格控制原材料的采购和使用 ，确保原材料的质量符合要求
。
生产工艺控制
流量计的生产过程中需要经过 多个工序，需对每个工序进行
严格的质量控制。
过程检验
在生产过程中需要进行多次质 量检验，确保每个批次的产品
质量合格。
流量计的质量检测和验收程序
01
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03
MicroMotion质量流量计设备培训资料
Drive over range Data loss possible Calibration in progress Slug flow Power reset occurred Event 1 triggered Event 2 triggered Frequency over range Freq output fixed Series 1000/2000 software upgrade recommended
Micro Motion 质量流量计 用户培训
1700/2700多参数数字变送器
流量计系统部件
T系列传感器和分体安装的2700变送器
T系列传感器和一体安装的2700变送器
E系列传感器和分体安装的2700变送器
智能化传感器的组成
• Micro Motion 9芯电 缆
– 所有型号 – 所有材质 – D, Elite, R, F, T – 所有口径
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代码
A19 A20 A21 A22 A23 A24 A25 A26
A100 A101
A102 A103 A104 A105 A107 A108 A109 A110 A111 A112
常见诊断代码
275显示信息
RAM Error － 1000/2000 Calibration Factor Unentered (Flocal) Unrecognized/Unentered Sensor Type (K1) EEPROM Config Corrupt － Core Processor EEPROM Totals Corrupt － Core Processor EEPROM Program Corrupt － Core Processor Core Processor Boot Sector Fault Sensor/Xmtr Communication Error
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热式质量流量计
热式质量流量计（以下简称TME）是利用 传热原理，即流动中的流体与热源（流体 中加热的物体或测量管外加热体）之间热 量交换关系来测量流量的仪表，过去我国 习称量热式流量计，采用这种原理有两种 实现方法：一是恒功率法，二是恒温差法。 当前主要用于测量气体。
• 气体的比热容会随着压力温度而变，但在所使用的温度压力附 近不大的变化可视为常数。
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科里奥利力简介
V=0
V>0
Fc
•m =质点 •w =角速度 •v =径向速度 •Fc =科里奥利力
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Fc
视频一
视频二
Fc = -2m • v • w
• 通过电子单元调解， 保持恒温差
• 随着质量流量的增 加，气体分子将热 量扩散开来。
恒温差法原理
• 电子单元感应△T的减 少并且增加能量以维持 恒温差△T
• 随着质量流量的减少， 电子单元减少对加热探 头的能量供应。
• 对加热探头的总能量正 比于质量流量，微处理 器是输出信号线性。
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• 电子单元转换为流 量信号
• 恒功率技术
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热式质量流量计缺点
• 热式质量流量计响应慢。 • 被测量气体组分变化较大的场所，因cp值和热导
率变化，测量值会有较大变化而产生误差。 • 对小流量而言，仪表会给被测气体带来相当热量。 • 对于热分布式TMF，被测气体若在管壁沉积垢层
影响测量值，必须定期清洗；对细管型仪表更有 易堵塞的缺点，一般情况下不能使用。 • 对脉动流在使用上将受到限制。 • 液体用TMF对于粘性液体在使用上亦受到限制。
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热式质量流量计优点
• 热分布式TMF可测量低流速（气体0.02~2m/s）微小流量；浸入 式TMF可测量低~中偏高流速(气体2~60m/s)，插入式TMF更适合 于大管径。
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科里奥利力简介
•w = 角速度 •Fc = 科里奥利力 • = 相位差 •A,B =相位传感器 •y = 振幅 •t = 时间
~ Fc ~ m
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科里奥利质量流量计的工作原理
驱动线圈
连接传感器和变送 器，提供电源，信 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ通讯
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Theory - 3
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质量流量检测原理
无流量
Time mV
低流量
Time mV
高流量
Time mV
在没有流量的情况下，入口和出口处检测线圈监测到的交流电 信号是同相位的。当有流量的时候，由于科里奥利作用，流量 管产生扭曲，两端的检测线圈输出的交流电信号存在相位差。 流量越大，相位差就越大，而且其相位差 T 与流量的大小成 正比关系。这样，可以利用 T 作为质量流量的标定系数，即 可以用T 来表示每秒有多少克的流量流过
恒温差法原理
• 流速传感器的温度高于 感温传感器一定温度 △T。当气体流经流速 传感器时，产生热量扩 散，这样电路单元提供 相应的能量使两个传感 器温差维持恒定温度 △T ，电路单元提供的 能量与电流成比例关系， 通过输出电信号可测出 流量。
恒温差法原理
• 参比RTD测量气体 温度
• 电子单元给加热探 头持续提供能量
质量流量计培训
为什么要测量质量流量?
质量 1 体积 1
质量2 体积 2
温度变化 体积1 体积 2 质量 1 = 质量 2
质量流量计的分类
1.科里奥利式质量流量计 这种流量计是利用流体在振管内产生的科氏力，采用直
接测量科氏力的方法得到流体质量流量。 2.量热式质量流量计（热式质量流量计） 这种流量计是在流体管壁外设置热源，利用流动气体传
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连接管线
检测线圈
热电阻 (RTD) 流量管
变送器对检测线圈传输 来的信号进行处理
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科里奥利质量流量计的工作原理
✓ 在双管型质量流量计当中，入口处 的分流管把流入的介质均等地一分为 二，送到两根测量管中，这样保证了 100%的介质流经测量管 ✓ 两根测量管由于驱动线圈的作用， 产生以支点为轴的相对震动。当测量 管中有流量时，产生如图所示的科里 奥利现象。
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内部结构
在每个流量管上，均有一组磁铁 / 线 圈组，我们称之为入口检测线圈和出 口检测线圈。由于相对振动，线圈在 磁铁的磁场做切割磁力线的运动，在 内部回路产生交流电信号。该信号能 准确地反映线圈组间的相对位移和相 对速度。通过监测该交流信号，我们 可判断测量管的运行状态。
• TMF无活动部件，无分流管的热分布式仪表无阻流件，压力损失 很小；带分流管的热分布式仪表和浸入性仪表，虽在测量管道 中置有阻流件，但压力损失也不大。
• TMF使用性能相对可靠。与推导式质量流量仪表相比，不需温度 传感器，压力传感器和计算单元等，仅有流量传感器，组成简 单，出现故障概率小。
• 热分布式仪表用于H2 、N2 、O2、CO 、NO等接近理想气体的双 原子气体，不必用这些气体专门标定，直接就用空气标定的仪 表，实验证明差别仅2%左右；用于Ar、He等单原子气体则乘系 数1.4即可；用于其他气体可用比热容换算，但偏差可能稍大些。
恒功率法原理
• 传感器元件包括两个热电阻，其中一个是 感温电阻，另一个为加热电阻（温度高于 感温电阻），当无流量时，两个电阻的温 差最大，当有流量时，加热电阻温度降低， 两个电阻温差减少，由于两个RTD之间的 温差与过程流速及过程介质有关，从而与 流体的流量有关，因此，当有流量时，产 生温差.
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恒功率法原理
• 参比RTD测量流 体温度
• 电子单元使加热 元件以恒功率加 热，在没有流体 时温度较高，有 流体时温度较低
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恒功率法原理
• 当质量流量增加， 流体分子冷却加热 单元
• 非参比RTD测量温 度降低