科里奥利质量流量计工作原理和基本结构
科里奥利质量流量计的测量原理
科里奥利质量流量计的测量原理
科里奥利质量流量计是一种基于科里奥利力原理测量流体质量流量的仪器。
它主要由一个测量管和一对传感器组成。
测量管是一个有弯曲的管道,流体在其中流动。
传感器则用于测量流体通过弯曲管时产生的科里奥利力。
科里奥利力是指当质量流动的流体通过弯曲管道时,由于惯性作用力而产生的一种力。
这种力垂直于管道壁,大小由流体的质量流量和管道的曲率半径决定。
科里奥利力的公式为:
Fc = ρ*Q*V*w/R
其中:
Fc - 科里奥利力
ρ - 流体密度
Q - 体积流量
V - 流体速度
w - 流体在管道内流动角度
R - 曲率半径
在测量过程中,当流体通过弯曲管时,由于惯性作用力会产生科里奥利力,使得管道发生微小位移。
两个传感器分别测量上下管道的位移,位移差值成正比于流体的质量流量。
科里奥利质量流量计不受流体的温度、密度、粘性等因素的影响,具有高精度、高重复性和快速响应等优点,广泛应用于化工、石油、食品等行业。
但它对流体的流动状态要求较高,存在测量范围有限的缺点。
科里奥利质量流量计介绍
科里奥利质量流量计介绍
科里奥利效应是指在涡流场中，流体沿着一个旋转流体的方向移动时，会偏离预期的线性路径。
这种偏离是由于作用在流体上的科里奥利力所致。
科里奥利力是一个由旋转涡流引起的惯性力，它是垂直于涡流方向的。
科里奥利质量流量计的核心部件是一个弯曲的管道，其中涡流发生器
被放置在管道内。
当流体通过管道时，涡流发生器会在流体中生成一个旋
转涡流。
科里奥利质量流量计通过测量旋转涡流对流体流动的影响来确定
流体的质量流量。
流体通过涡流发生器后，会在输出端的另一侧产生一个偏转。
科里奥
利质量流量计使用传感器检测并测量这个偏转的角度。
根据偏转角度的大小，可以计算出流体通过的质量，并进而确定质量流量。
科里奥利质量流量计具有许多优点。
首先，它可以在高温、高压和腐
蚀性环境下进行工作，适用于各种流体，如液体、气体和蒸汽。
其次，它
不受流体密度、粘度和温度的影响，具有较好的测量精度和重复性。
此外，由于科里奥利质量流量计不需要额外的压力表和温度计，因此安装和维护
相对简单。
然而，科里奥利质量流量计也存在一些限制。
首先，对于粘度较高的
流体，流动的惯性会减小，从而影响测量的准确性。
其次，由于涡流发生
器的存在，流体流动会引起一定的压降，可能对一些应用造成不便。
总结起来，科里奥利质量流量计是一种可靠、高精度的流体质量测量
仪器。
它的工作原理基于科里奥利效应，利用旋转涡流对流体流动的影响
来确定质量流量。
尽管存在一些限制，但科里奥利质量流量计在许多领域
中都得到了广泛的应用。
科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性
科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性作者：中国计量研究院流量室李旭工作原理如图一所示，截取一根支管，流体在其内以速度V从A流向B,将此管置于以角速度3旋转的系统中。
设旋转轴为X，与管的交点为0,由于管内流体质点在轴向以速度V、在径向以角速度3运动，此时流体质点受到一个切向科氏力Fc。
这个力作用在丈量管上，在0点两边方向相反，大小相同，为：SFc = 2 W V S m因此，直接或间接丈量在旋转管道中活动的流体所产生的科氏力就可以测得质量流量。
这就是科里奥利质量流量计的基本原理。
3图1科里奥利力的形成图2早期科氏力质量流量计结构早期设计的科氏力质量流量计的结构如图 2所示。
将在由活动流体的管道送进 一旋转系统中，由安装在转轴上的扭矩传感器，来完成质量流量的丈量。
这种 流量计只是在试验室中进行了试制。
在商品化产品设计中，通过丈量系统旋转产生科氏力是不切合实际的，因而均 采用使丈量管振动的方式替换旋转运动。
以此同样实现科氏力对丈量管的作用, 并使得丈量管在科氏力的作用下产生位移。
由于丈量管的两端是固定的，而作 用在丈量管上各点的力是不同的，所引起的位移也各不相同，因此在丈量管上 形成一个附加的扭曲。
丈量这个扭曲的过程在不同点上的相位差，就可得到流 过丈量管的流体的质量流量。
我们常见的丈量管的形式有以下几种：S 形丈量管、 管、B 形丈量管、单直管形丈量管、双直管形丈量管、 量管等，下面我们分别对其结构作一简单介绍。
1 • S 形丈量管质量流量计如图3所示，这种流量计的丈量系统由两根平行的器组成。
管的两端固定，管的中心部位装有驱动器，使管子振动。
在丈量管对 称位置上装有传感器，在这两点上丈量振动管之间的相对位移。
质量流量与这 两点测得的振荡频率的相位差成正比。
图3S 形质量流量计结构U 形丈量管、双J 形丈量 Q 形丈量管、双环形丈 S 形丈量管、驱动器和传感这种质量流量计的工作原理及工作过程，如图 4所示。
科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性
科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性作者：中国计量研究院流量室李旭一、工作原理如图一所示，截取一根支管，流体在其内以速度V从A流向B，将此管置于以角速度ω旋转的系统中。
设旋转轴为X，与管的交点为O，由于管内流体质点在轴向以速度V、在径向以角速度ω运动，此时流体质点受到一个切向科氏力Fc。
这个力作用在丈量管上，在O点两边方向相反，大小相同，为：δFc ＝2ωVδm因此，直接或间接丈量在旋转管道中活动的流体所产生的科氏力就可以测得质量流量。
这就是科里奥利质量流量计的基本原理。
图1 科里奥利力的形成图2 早期科氏力质量流量计二、结构早期设计的科氏力质量流量计的结构如图2所示。
将在由活动流体的管道送进一旋转系统中，由安装在转轴上的扭矩传感器，来完成质量流量的丈量。
这种流量计只是在试验室中进行了试制。
在商品化产品设计中，通过丈量系统旋转产生科氏力是不切合实际的，因而均采用使丈量管振动的方式替换旋转运动。
以此同样实现科氏力对丈量管的作用，并使得丈量管在科氏力的作用下产生位移。
由于丈量管的两端是固定的，而作用在丈量管上各点的力是不同的，所引起的位移也各不相同，因此在丈量管上形成一个附加的扭曲。
丈量这个扭曲的过程在不同点上的相位差，就可得到流过丈量管的流体的质量流量。
我们常见的丈量管的形式有以下几种：S形丈量管、U形丈量管、双J形丈量管、B形丈量管、单直管形丈量管、双直管形丈量管、Ω形丈量管、双环形丈量管等，下面我们分别对其结构作一简单介绍。
1． S形丈量管质量流量计如图3所示，这种流量计的丈量系统由两根平行的S形丈量管、驱动器和传感器组成。
管的两端固定，管的中心部位装有驱动器，使管子振动。
在丈量管对称位置上装有传感器，在这两点上丈量振动管之间的相对位移。
质量流量与这两点测得的振荡频率的相位差成正比。
图3 S形质量流量计结构这种质量流量计的工作原理及工作过程，如图4所示。
图4 无活动时位移传感器的输出当丈量管中流体不活动时，两根丈量管在驱动力作用下（作用在每根管子上的力大小相等、方向相反）作对称的等振幅运动。
科里奥利质量流量计
科里奥利质量流量计（CMF）
一、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。
CMF由流量传感器和转换器（或流量计算机）两部分组成。
二、优点：
1、直接测量质量流量，有很高的测量精确度。
2、可测量流体范围广泛，包括高粘度液的各种液体，含有固行物的浆液，
含有微量气体的液体，有足够密度的中高压气体。
3、测量管的振动幅小，可视作非活动件，测量管路内无阻碍件和活动件。
4、对应对迎流流速分布不敏感，因而无上下游直管段要求。
5、测量值对流体粘度不敏感，流体密度变化对测量值得值的影响微小。
6、可做多参数测量，如同期测量密度，并由此派生出测量溶液中溶质所含
的浓度。
三、缺点：
1、CMF零点不稳定形成零点漂移，影响其精确度的进一步提高，使得许多
型号仪表只得采用将总误差分为基本误差和零点不稳定度量两部分。
2、CMF不能用于测量低密度介质和低压气体；液体中含气量超过某一限制
（按型号而异）会显着著影响测量值。
3、CMF对外界振动干扰较为敏感，为防止管道振动影响，大部分型号CMF
的流量传感器安装固定要求较高。
科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性
科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性中国计量研究院流量室李旭一、工作原理如图一所示，截取一根支管，流体在其内以速度V从A流向B,将此管置于以角速度3旋转的系统中。
设旋转轴为X,与管的交点为0,由于管内流体质点在轴向以速度V、在径向以角速度3运动，此时流体质点受到一个切向科氏力Fc。
这个力作用在测量管上，在O点两边方向相反，大小相同，为：8Fc = 2u)V6m因此，直接或间接测量在旋转管道中流动的流体所产生的科氏力就可以测得质量流量。
这就是科里奥利质量流量计的基本原理。
图1科里奥利力的形成图2早期科氏力质量流量讣二、结构早期设计的科氏力质量流虽计的结构如图2所示。
将在山流动流体的管道送入一旋转系统中，由安装在转轴上的扭矩传感器，来完成质量流量的测量。
这种流量计只是在试验室中进行了试制。
在商品化产品设计中，通过测量系统旋转产生科氏力是不切合实际的，因而均采用使测量管振动的方式替代旋转运动。
以此同样实现科氏力对测量管的作用，并使得测量管在科氏力的作用下产生位移。
山于测量管的两端是固定的，而作用在测量管上各点的力是不同的，所引起的位移也各不相同，因此在测量管上形成一个附加的扭曲。
测量这个扭曲的过程在不同点上的相位差，就可得到流过测量管的流体的质量流量。
我们常见的测量管的形式有以下儿种：S形测量管、U形测量管、双J 形测量管、B形测量管、单直管形测量管、双直管形测量管、Q形测量管、双环形测量管等，下面我们分别对其结构作一简单介绍。
1. S形测量管质量流量计如图3所示，这种流量计的测量系统山两根平行的S形测量管、驱动器和传感器组成。
管的两端固定，管的中心部位装有驱动器，使管子振动。
在测量管对称位置上装有传感器，在这两点上测量振动管之间的相对位移。
质量流量与这两点测得的振荡频率的相位差成正比。
图3S 形质量流量计结构这种质量流量计的丄作原理及丄作过程，如图4所示。
图4无流动时位移传感器的输出当测量管中流体不流动时，两根测量管在驱动力作用下（作用在每根管 子上的力大小相等、方向相反）作对称的等振幅运动。
科里奥利质量流量计工作原理
科里奥利质量流量计工作原理
科里奥利质量流量计是一种基于科里奥利效应的流量测量仪表，用于测量流体的质量流量。
它利用了科里奥利定律，即当流体流经一根装有电磁线圈的传感器时，由于流体的速度和温度的变化，会在传感器中产生一个感应电势。
具体工作原理如下：
1. 流体通过流量计中的管道，以一定的速度流动。
流速较高的流体具有较高的科里奥利效应，即会在传感器中产生较大的感应电势。
2. 流量计中的电磁线圈产生一个交变磁场，用于感应流体中的电势。
3. 流体中的电势受到磁场的作用，会在流量计中产生一个感应电势。
这个感应电势与流体的速度和温度相关。
4. 流量计中的电路测量和分析这个感应电势，根据科里奥利定律的原理，将感应电势转化为流体的质量流量。
5. 流量计中的计算机或显示屏会将质量流量信息显示出来，以供用户监测和控制。
总结来说，科里奥利质量流量计通过测量流体中的感应电势，利用科里奥利定律将其转化为质量流量信息。
它具有准确、稳定等特点，广泛应用于流体测量和控制领域。
科里奥利质量流量计
计》检定规程
JJG 1038—2008代 替 JJG 897-1995中科里奥利质量流 量计部分
目录
01
02
03
04
05
06
范围
概述
工作原理 、组成
用途
输出信号
1 范围 本规程适用于科里奥利质量流量计(以下简称为流量计)的型
式评价、首次检定、后 续 检 定 和 使 用 中 检 验 。
不超过设定的±5%。
(3) 每个流量点的检定次数不少于3次，型式评价的流量计，每个流量 点的检定次数不少于6次。
5.2.2.4 检定程序
(1) 将流量调到规定的流量值，运行至流体状态稳定。
(2) 置装置和流量计为工作状态，同时操作装置和流量计进
行测量，运行一段时间后，同时停止装置和流量计测量，记录装置和 流量计的测量值。
qji IImijaxIImminin•qmax
式中： Iij——第i检定点第j次检定流量计输出电流的平均值mA Imax——流量计输出最大值 mA； Imin——流量计输出最小电流 mA； qmax——Imax对应的质量流量 kg/h； (qs)ij——按公式（6）计算：
（qs）ij——第i检定（点q第s）ji次j 检（定Qt装is） j i置j 测3量6的0平0 均瞬时质量流式量中：
去max、qmin流量点重新进行标定。 5.3 检定结果的处理
经检定合格的流量计发给检定证书。经检定不合格的流量计发给 检定结果通知书，并注明不合格项目。 5.4 检定周期
优于0.5级的一般不超过1年，0.5级以下的的一般不超过2年。
检定证书/检定结果通知书（内页————
表 2 首次检定、后续检定、使用中检验项目列 于下表2中：
质量流量计结构原理
质量流量计结构原理说明：质量流量计是一种新型流量测量仪表，它可以直接用于测量介质的质量流量、密度和温度，具有测量精度高、量程比宽、稳定性好、维护量低等特点，在石化行业得到了广泛应用。
通常质量流量计指基于希腊人科里奥利( Coriolis)力原理制成的流量计，它由一台传感器和一台用于信号处理的变送器组成，再配用流量积算器组成流量测量系统。
在传感器的外壳内有一对平行的测量管(随制造厂不同形状各异)，该管在安装于管子端部的电磁驱动线圈作用下，做近似音叉的振动。
其测量原理以牛顿第二运动定律为基础式中 F 流体作用力m 被测介质质量G 加速度当流体通过两个平行的测量管时，会产生一个与流速方向横向的加速度及相应的科里奥利力，该力使测量管振荡而发生扭曲，这一扭曲现象被称之为科里奥利现象。
根据牛顿第二运动定律，测量管扭曲量的大小是完全与流经测量管的质量流量的大小成正比的。
当流体流过测量管时，流体就会受到科里奥利力的作用，测量管里流体所受科里奥利力的反作用，产生进口和出口的相位差。
当流量为零时，测量管在固有频率下振动，测量管不产生扭曲，流体进口和出口的相位差为零。
当有流体流经测量管时，进口处管子振动减速，出口处管子振动加速，进口与出口产生相位差。
当质量流量增加时该相位差也增加。
通过安装于进口和出口测量管上电磁信号检测器可测得相位差。
由此可见，质量流量计所测到的质量流量与流体的温度、压力、黏度、电导率和流动状态无关，有无直管段并不影响仪表的测量精度，流体介质充满测量管才是质量流量计正常运行的保证。
在非惯性系中，物体受到的一种实际上不存在的力。
比如说，匀速运动的火车的光滑地板上有一个小球，这时它在水平方向上不受力。
如果火车急刹车，那么小球向前滚动。
以火车为参照物对小球进行受力分析，发现小球不受力却运动了起来（获得加速度），那么在以火车为参照物的参考系中，为了解释这一现象，引入一个不存在的力F，认为是F使小球运动。
这个F就是一种不存在的力。
科里奥利质量流量计工作原理和基本结构
标题：科里奥利质量流量计工作原理和基本结构说明：众所周知，当一个位于旋转系内的质点作朝向或者离开旋转中心的运动时，将产生一惯性力。
如图6-1所示，当质量为(δm的质点以匀速u在一个围绕旋转轴P以角速度ω旋转的管道内轴向移动时，这个质点将获得两个加速度分量：(1)法向加速度a r（向心加速度)，其值等于ω2r，方向指向P轴。
(2)切向加速度a t(科里奥利加速度)，其值等于2ωu，方向与a r垂直，正方向符合右手定则，如图6-1所示。
为了使质点具有科里奥利加速度a t，需在a t的方向上加一个大小等于2ωuδm的力，这个力来自管道壁面。
反作用于管道壁面上的力就是流体施加在管道上的科里奥利力F c。
方向与αt相反。
从图6-1可以看出，当密度为ρ的流体以恒定流速u沿图6-1所示的旋转管流动时，任一段长度ΔX的管道都将受到一个大小为ΔF e的切向科里奥利力：式中，A为管道内截面积。
由于质量流量q m=ρuA，因此：基于上式，只要能直接或者间接地测量出在旋转管道中流动的流体作用于管道上的科里奥利力，就可以测得流体通过管道的质量流量。
在过程工业应用中，要使流体通过的管道围绕P轴以角速度ω旋转显然是不切合实际的。
这也是早期的质量流量计始终未能走出实验室的根本原因。
经过几十年的探索，人们终于发现，使管道绕P轴以一定频率上下振动，也能使管道受到科里奥利力的作用。
而且，当充满流体的管道以等于或接近于其自振频率振动时，维持管道振动所需的驱动力是很小的。
从而从根本上解决了CMF 的结构问题。
为CMF的迅速商用化打下了基础。
经过近二十年的发展，以科里奥利力为原理而设计的质量流量计已有多种形式。
根据检测管的形状来分，大体上可以归纳为四类，即：直管型和弯管型；单管型和多管型(一般为双管型)。
弯管型检测管的仪表管道刚度低，自振频率也低，可以采用较厚的管壁，仪表耐磨、耐腐蚀性能较好，但易存积气体和残渣引起附加误差。
直管型仪表不易存积气体，流量传感器尺寸小，重量轻。
科里奥利质量流量计
科里奥利质量流量计科里奥利质量流量计（简称科氏力流量计）是一种利用流体在振动管中流动而产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理来直接测量质量流量的仪表。
科氏力流量计结构有多种形式，一般由振动管与转换器组成。
振动管（测量管道）是敏感器件，有U 形、Ω形、环形、直管形及螺旋形等几种形状，也有用双管等方式，但基本原理相同。
下面以U 形管式的质量流量计为例介绍。
图8 科氏力流量计测量原理图8所示为U 形管式科氏力流量计的测量原理示意图。
U 形管的两个开口端固定，流体由此流入和流出。
U 形管顶端装有电磁激振装置，用于驱动U 形管，使其铅垂直于U 形管所在平面的方向以O-O 为轴按固有频率振动。
U 形管的振动迫使管中流体在沿管道流动的同时又随管道作垂直运动，此时流体将受到科氏力的作用，同时流体以反作用力作用于U 形管。
由于流体在U 形管两侧的流动方向相反，所以作用于U 形管两侧的科氏力大小相等方向相反，从而使U 形管受到一个力矩的作用，管端绕R —R 轴扭转而产生扭转变形，该变形量的大小与通过流量计的质量流量具有确定的关系。
因此，测得这个变形量，即可测得管内流体的质量流量。
设U 形管内流体流速为u ，U 形管的振动可视为绕O-O 为轴的瞬时转动，转动角速度为ω若流体质量为m ，则其上所作用的科氏力为2F m u ω=⨯ （1-11） 式中，F 、ω、u 均为矢量，ω是按正弦规律变化的。
U 形管所受扭力矩为112224M F r F r Fr m ur ω=+== （1-12） 式中12F F F F ===，12r r r ==为U 形管跨度半径。
因为质量流量和流速可分别写为：/m q m t =，/u L t =，式中t 为时间，则上式可写为4m M rLq ω= （1-13） 设U 型管的扭转弹性模量为s K ，在扭力矩M 作用下，U 型管产生的扭转角为θ。
故有（1-14）因此，由上两式得4s m K q rL θω= （1-15） U 型管在振动过程中，θ角是不断变化的，并在管端越过振动中心位置Z-Z 时达到最大。
科氏力质量流量计
科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性中国计量研究院流量室李旭一、工作原理如图一所示，截取一根支管，流体在其内以速度V从A流向B，将此管置于以角速度ω旋转的系统中。
设旋转轴为X，与管的交点为O，由于管内流体质点在轴向以速度V、在径向以角速度ω运动，此时流体质点受到一个切向科氏力Fc。
这个力作用在测量管上，在O点两边方向相反，大小相同，为：δFc ＝ 2ωVδm因此，直接或间接测量在旋转管道中流动的流体所产生的科氏力就可以测得质量流量。
这就是科里奥利质量流量计的基本原理。
图1 科里奥利力的形成图2 早期科氏力质量流量计二、结构早期设计的科氏力质量流量计的结构如图2所示。
将在由流动流体的管道送入一旋转系统中，由安装在转轴上的扭矩传感器，来完成质量流量的测量。
这种流量计只是在试验室中进行了试制。
在商品化产品设计中，通过测量系统旋转产生科氏力是不切合实际的，因而均采用使测量管振动的方式替代旋转运动。
以此同样实现科氏力对测量管的作用，并使得测量管在科氏力的作用下产生位移。
由于测量管的两端是固定的，而作用在测量管上各点的力是不同的，所引起的位移也各不相同，因此在测量管上形成一个附加的扭曲。
测量这个扭曲的过程在不同点上的相位差，就可得到流过测量管的流体的质量流量。
我们常见的测量管的形式有以下几种：S形测量管、U形测量管、双J形测量管、B形测量管、单直管形测量管、双直管形测量管、Ω形测量管、双环形测量管等，下面我们分别对其结构作一简单介绍。
1． S形测量管质量流量计如图3所示，这种流量计的测量系统由两根平行的S形测量管、驱动器和传感器组成。
管的两端固定，管的中心部位装有驱动器，使管子振动。
在测量管对称位置上装有传感器，在这两点上测量振动管之间的相对位移。
质量流量与这两点测得的振荡频率的相位差成正比。
图3 S形质量流量计结构这种质量流量计的工作原理及工作过程，如图4所示。
图4 无流动时位移传感器的输出当测量管中流体不流动时，两根测量管在驱动力作用下（作用在每根管子上的力大小相等、方向相反）作对称的等振幅运动。
科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性
科氏力质量流量计的工作原理和典型结构特性中国计量研究院流量室李旭一、 工作原理如图一所示，截取一根支管，流体在其内以速度✞从✌流向 ，将此管置于以角速度▫旋转的系统中。
设旋转轴为✠，与管的交点为 ，由于管内流体质点在轴向以速度✞、在径向以角速度▫运动，此时流体质点受到一个切向科氏力☞♍。
这个力作用在测量管上，在 点两边方向相反，大小相同，为：↗☞♍ ＝ ▫✞↗❍因此，直接或间接测量在旋转管道中流动的流体所产生的科氏力就可以测得质量流量。
这就是科里奥利质量流量计的基本原理。
图1 科里奥利力的形成图2 早期科氏力质量流量计二、 结构早期设计的科氏力质量流量计的结构如图 所示。
将在由流动流体的管道送入一旋转系统中，由安装在转轴上的扭矩传感器，来完成质量流量的测量。
这种流量计只是在试验室中进行了试制。
在商品化产品设计中，通过测量系统旋转产生科氏力是不切合实际的，因而均采用使测量管振动的方式替代旋转运动。
以此同样实现科氏力对测量管的作用，并使得测量管在科氏力的作用下产生位移。
由于测量管的两端是固定的，而作用在测量管上各点的力是不同的，所引起的位移也各不相同，因此在测量管上形成一个附加的扭曲。
测量这个扭曲的过程在不同点上的相位差，就可得到流过测量管的流体的质量流量。
我们常见的测量管的形式有以下几种： 形测量管、✞形测量管、双☺形测量管、 形测量管、单直管形测量管、双直管形测量管、 形测量管、双环形测量管等，下面我们分别对其结构作一简单介绍。
． 形测量管质量流量计如图 所示，这种流量计的测量系统由两根平行的 形测量管、驱动器和传感器组成。
管的两端固定，管的中心部位装有驱动器，使管子振动。
在测量管对称位置上装有传感器，在这两点上测量振动管之间的相对位移。
质量流量与这两点测得的振荡频率的相位差成正比。
图 形质量流量计结构这种质量流量计的工作原理及工作过程，如图 所示。
图 无流动时位移传感器的输出当测量管中流体不流动时，两根测量管在驱动力作用下（作用在每根管子上的力大小相等、方向相反）作对称的等振幅运动。
质量流量计结构原理
质量流量计结构原理说明：质量流量计是一种新型流量测量仪表，它可以直接用于测量介质的质量流量、密度和温度，具有测量精度高、量程比宽、稳定性好、维护量低等特点，在石化行业得到了广泛应用。
通常质量流量计指基于希腊人科里奥利( Coriolis)力原理制成的流量计，它由一台传感器和一台用于信号处理的变送器组成，再配用流量积算器组成流量测量系统。
在传感器的外壳内有一对平行的测量管(随制造厂不同形状各异)，该管在安装于管子端部的电磁驱动线圈作用下，做近似音叉的振动。
其测量原理以牛顿第二运动定律为基础式中 F 流体作用力m 被测介质质量G 加速度当流体通过两个平行的测量管时，会产生一个与流速方向横向的加速度及相应的科里奥利力，该力使测量管振荡而发生扭曲，这一扭曲现象被称之为科里奥利现象。
根据牛顿第二运动定律，测量管扭曲量的大小是完全与流经测量管的质量流量的大小成正比的。
当流体流过测量管时，流体就会受到科里奥利力的作用，测量管里流体所受科里奥利力的反作用，产生进口和出口的相位差。
当流量为零时，测量管在固有频率下振动，测量管不产生扭曲，流体进口和出口的相位差为零。
当有流体流经测量管时，进口处管子振动减速，出口处管子振动加速，进口与出口产生相位差。
当质量流量增加时该相位差也增加。
通过安装于进口和出口测量管上电磁信号检测器可测得相位差。
由此可见，质量流量计所测到的质量流量与流体的温度、压力、黏度、电导率和流动状态无关，有无直管段并不影响仪表的测量精度，流体介质充满测量管才是质量流量计正常运行的保证。
在非惯性系中，物体受到的一种实际上不存在的力。
比如说，匀速运动的火车的光滑地板上有一个小球，这时它在水平方向上不受力。
如果火车急刹车，那么小球向前滚动。
以火车为参照物对小球进行受力分析，发现小球不受力却运动了起来（获得加速度），那么在以火车为参照物的参考系中，为了解释这一现象，引入一个不存在的力F，认为是F使小球运动。
这个F就是一种不存在的力。
科里奥利质量流量计综述
科里奥利质量流量调研报告1、工作原理众所周知，当一个位于旋转系内的质点作朝向或者离开旋转中心的运动时， 将产生一惯性力。
如图1所示，当质量为dm 的质点以匀速"在一个围绕旋转轴 P 以角速度切旋转的管道内轴向移动时，这个质点将获得两个加速度分量：（1） 法向加速度a r （2） 切向加速度a t正方向符合右手定则，如图1所示。
为了使质点具有科里奥利加速度a t ，需在a t 的方向上加一个大小等于2血 m 的力，这个力来自管道壁面。
反作用于管道壁面上的力就是流体施加在管道上 的科里奥利力F c 。
方向与气相反。
从图1可以看出，当密度为p 的流体以恒定流速"沿图1所示的旋转管流动 时，任一段长度A X 的管道都将受到一个大小为△［的切向科里奥利力： 式中，A 为管道内截面积。
由于质量流量q ^=puA ，因此:基于上式，只要能直接或者间接地测量出在旋转管道中流动的流体作用于管 道上的科里奥利力，就可以测得流体通过管道的质量流量。
在过程工业应用中，要使流体通过的管道围绕P 轴以角速度切旋转显然是 不切合实际的。
这也是早期的质量流量计始终未能走出实验室的根本原因。
经过图1科里奥利力的产生原理（向心加速度），其值等于成r ，方向指向P 轴。
（科里奥利加速度），其值等于2g 方向与外垂直，几十年的探索，人们终于发现，使管道绕P轴以一定频率上下振动，也能使管道受到科里奥利力的作用。
而且，当充满流体的管道以等于或接近于其自振频率振动时，维持管道振动所需的驱动力是很小的。
从而从根本上解决了CMF的结构问题。
为CMF的迅速商用化打下了基础。
经过近二十年的发展，以科里奥利力为原理而设计的质量流量计已有多种形式。
根据检测管的形状来分，大体上可以归纳为四类，即：直管型和弯管型；单管型和多管型（一般为双管型）。
弯管型检测管的仪表管道刚度低，自振频率也低，可以采用较厚的管壁，仪表耐磨、耐腐蚀性能较好，但易存积气体和残渣引起附加误差。
科里奥利质量流量计 工作原理
科里奥利质量流量计工作原理科里奥利质量流量计是一种流体测量仪器，广泛应用于工业生产和科学技术领域。
它可以精确地测量流体的质量流量，保证产品质量和生产效率。
本文将从科里奥利质量流量计的定义、工作原理和应用等方面进行详细介绍。
一、科里奥利质量流量计的定义科里奥利质量流量计是一种利用科里奥利效应进行流量测量的仪器。
它可以直接测量流体的质量流量，而不需要知道流体的密度和压力等参数，十分方便和精确。
二、科里奥利质量流量计的工作原理1.科里奥利效应科里奥利效应是指在磁场作用下，热流和磁场方向垂直时，电导率不同的金属导体中，电流密度和温度梯度之间产生的横向电场效应。
通过这种效应，可以测量流体的速度和质量流量等参数。
2.传感器结构科里奥利质量流量计一般由传感器和智能采集器两部分组成。
传感器一般采用平板铜磁力计结构，平板铜磁力计上有几个测量电极。
当液体通过传感器时，由于液体的速度不同，会在平板铜磁力计上产生不同的热量，导致电阻值发生改变，从而引起电势差的改变。
3.计算方法科里奥利质量流量计通过测量液体通过传感器时的电势差和液体的速度等参数，来确定液体的质量流量。
其计算方法如下：质量流量＝密度×速度×截面积其中，密度和截面积可以通过其他方法得到，而速度可以通过电势差的变化来测量。
具体而言，是通过测量相邻电极间的电势差来计算液体的速度，从而推算出质量流量。
三、科里奥利质量流量计的应用科里奥利质量流量计广泛应用于各种液体和气体的质量流量测量中。
它可以被用于石油、天然气、化工、医药、食品饮料等不同领域，以精确计量流体的质量，保证产品的质量和生产的效率。
总之，科里奥利质量流量计是一种高效、精确的流量测量仪器，它利用科学的原理和计算方法，能够直接测量流体的质量流量，对于维护和提升产品质量有着非常重要的作用。
HJ46科里奥利质量流量计
HJ46科里奥利质量流量计一、概述科里奥利质量流量计（以下简称CMF）是利用流体在振动管中流动时，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。
开发科里奥利力原理的流量仪表始于50年代初，由于未能解决使流体在直线运动的同时还要处于一旋转系的实用性难题，一直未能达到工业推广应用阶段，直到1976年美国James Smith氏发明将两种运动结合起来的振动管式质量流量计，后来才由美国Micro Motion公司首先推向市场。
到80年代中期各仪表厂相继开发，迄至1992世界各国已近20家制造厂推出各种形式的CMF。
迄至1991年世界范围CMF装用量估计11万～13万台之间，近年销售量估计每年在几万台以上。
在我国CMF的应用起步较晚，从80年代中期引进成套装置带进少量仪表开始，到技术改造所需单台进口一定数量，迄至1992年估计装用量在1000～2000台之间。
近年已有几家制造厂家自行开发了几种管径的CMF供应市场；还有几家制造厂组建合资企业或引进国外技术生产系列仪表。
二、原理和结构如图所示，当质量m的质点以速度V在对P轴作角速度ω旋转的管道内移动时，质点受两个分量的加速度及其力：（1）法向加速度，即向心力加速度ar,其量值等于ω2r，方向朝向P轴；（2）切向加速度at ，即科里奥利加速度，其量值等于ωV，方向与ar垂直。
由于复合运动，在质点的ar 方向上作用着科里奥利力Fc＝2ωVm，管道对质点作用着一个反向力-Fc＝-2ωVm。
当密度为ρ的流体在旋转管道中以恒定速度V流动时，任何一段长度ΔX的管道都将受到一个ΔFc的切向科里奥利力。
ΔFc＝2ωVρAΔX式中A－管道的流通内截面积。
由于质量流量即为δm ，δm＝ρVA，所以ΔFc ＝2ωδmΔX因此，直接或间接测量在旋转管道中流动流体所产生的科里奥利力就可以测得质量流量，这就是CMF的基本原理。
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的，即由二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。
科里奥利质量流量计介绍
科里奥利质量流量计科里奥利质量流量计(Coriolis Mass Flowmeter）简称科氏力流量计,是利用流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理测量的.由于它实现了真正意义上的高精度的直接流量测量,具有抗磨损、抗腐蚀、可测量多种介质及多个参数等诸多优点，现已在石油化工、制药、食品及其他工业过程中广泛应用。
科氏力质量流量计计量准确、稳定、可靠,在需要对流体进行精确计量或控制的场合选用较多，但其售价较高，在不需要精确计量及控制的场合一般选用其他质量流量计代替。
科氏力质量流量计对于液体和气体都可选用，但是在现场应用中，氢气流量的精确测量一般都选用热式质量流量计。
在我国，艾默生高准公司的科里奥利质量流量计已在兰州石化、安庆石化、新疆塔河油田、中国海洋石油等中低压天然气中的流量计量得到良好的应用.2007年末，高准公司的科里奥利质量流量计，顺利通过了中国最权威的原油大流量计量站成都天然气流量分站（CVB)的天然气实流测试，测量精度达到0.5％，并具有良好的重复性。
1 科里奥利质量流量计的工作原理科氏力流量计由传感器和变送器两大部分组成。
其中传感器用于流量信号的检测,主要由分流器、测量管、驱动、检测线圈和驱动、检测磁钢构成，如图1所示。
变送器用于传感器的驱动和流量检测信号的转换、运算及流量显示、信号输出，变送器主要有电源、驱动、检测、显示等部分电路组成。
所有流量计都必须人为地建立一个旋转体系，以双“U”型测量管传感器为例,用电磁驱动的方法使“U"型测量管的回弯部分作周期性的微小振动。
这相当于使“U"型管绕一个固定轴（OO 轴）作周期性时上时下的旋转，其旋转方向周期性的变化，像钟摆一样运动。
“U”型管的出入口段被固定，这样就建立一个以“U”形管出入口段为固定轴的旋转体系。
传感器力学分析如图2所示.当测量管向上振动但无流体流过时，运用右手螺旋法则，四指指向旋转方向，则大拇指指向的方向为外加驱动的圆频率ω。
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标
题：
科里奥利质量流量计工作原理和基本结构
说明：众所周知，当一个位于旋转系内的质点作朝向或者离开旋转中心的运动时，将产生一惯性力。
如图6-1所示，当质量为(δm的质点以匀速u在一个围绕旋转轴P以角速度ω旋转的管道内轴向移动时，这个质点将获得两个加速度分量：
(1)法向加速度a r（向心加速度)，其值等于ω2r，方向指向P轴。
(2)切向加速度a t(科里奥利加速度)，其值等于2ωu，方向与a r垂直，正方向符合右手定则，如图6-1所示。
为了使质点具有科里奥利加速度a t，需在a t的方向上加一个大小等于2ωuδm的力，这个力来自管道壁面。
反作用于管道壁面上的力就是流体施加在管道上的科里奥利力F c。
方向与αt相反。
从图6-1可以看出，当密度为ρ的流体以恒定流速u沿图6-1所示的旋转管流动时，任一段长度ΔX的管道都将受到一个大小为ΔF e的切向科里奥利力：
式中，A为管道内截面积。
由于质量流量q m=ρuA，因此：
基于上式，只要能直接或者间接地测量出在旋转管道中流动的流体作用于管道上的科里奥利力，就可以测得流体通过管道的质量流量。
在过程工业应用中，要使流体通过的管道围绕P轴以角速度ω旋转显然是不切合实际的。
这也是早期的质量流量计始终未能走出实验室的根本原因。
经过几十年的探索，人们终于发现，使管道
绕P轴以一定频率上下振动，也能使管道受到科里奥利力的作用。
而且，当充满流体的管道以等于或接近于其自振频率振动时，维持管道振动所需的驱动力是很小的。
从而从根本上解决了CMF 的结构问题。
为CMF的迅速商用化打下了基础。
经过近二十年的发展，以科里奥利力为原理而设计的质量流量计已有多种形式。
根据检测管的形状来分，大体上可以归纳为四类，即：直管型和弯管型；单管型和多管型(一般为双管型)。
弯管型检测管的仪表管道刚度低，自振频率也低，可以采用较厚的管壁，仪表耐磨、耐腐蚀性能较好，但易存积气体和残渣引起附加误差。
直管型仪表不易存积气体，流量传感器尺寸小，重量轻。
但自振频率高，为使自振频率不至于太高，往往管壁做得较薄，易受磨损和腐蚀。
单管型仪表不分流，测量管中流量处处相等，对稳定零点有好外，也便于清洗，但易受外界振动的干扰，仅见于早期的产品和一些小口径仪表。
双管型仪表由于实现了两管相位差的测量，可降低外界振动干扰的影响。
科氏力质量流量计的性能特点：
与传统的流量测量方式相比，该流量计具体优点有如下几个方面:
直接测量管道内流体的质量流量
测量准确度高、重复性好，可在较大量程比范围内，对流体质量流量实现高准确度直接测量。
计量的准确度高
该流量计的质量流量测量准确度是0.2级；同时，它还能准确地测出流体介质的温度和密度。
工作稳定可靠
流量计管道内部无障碍物和活动部件，因而可靠性高、寿命长、维修量小；使用方便、安全。
适应的流体介质面宽
除一般粘度的均匀流体外，还可测量高粘度、非牛顿型流体；不仅可以测量单一溶液的流体参数，还可以测量混合较均匀的多相流；无论介质是层流还是紊流，都不影响其测量准确度。
广泛的应用领域
可在石油化工、制药、造纸、食品、能源等多种领域实施计量和监控。
防腐性能好
能适用各种常见的腐蚀性流体介质。
多种实时在线测控功能
除质量流量外，还可直接测量流体的密度和温度。
智能化的流量变送器，可提供多种参数的显示和控制功能，是一种集多功能为一体的流量测控仪表。
可扩展性好
公司可根据用户需要,专门设计和制造特殊规格型号和特殊功能的质量流量计；还可进行远程监控操作等。
两相分离计量的另一种形式的计量设备由两相分离器、质量流量计和气体流量计组成。
质量流量计测量分离出的液量，并计算出其中的含水率，从而测量出油井的油、气、水产量。
这种计算装置投资较少、操作简便，在我国油田中获得了较多的应用。
由这一段话可以看出液体和气体的计量是有区别的。
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