科氏流量计原理
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。
科氏力质量流量计测量原理
科氏力质量流量计测量原理
科氏力质量流量计也叫弹性体科氏力质量流量计，是一种普通用于测量工业流体的流量仪表。
它可以测量几乎所有类型的流体，包括粘性流体和高温高压流体。
它的原理是利用流量分散在金属弹性体上，引起位移，转化为传感器反馈的电信号，然后通过计算机出来流量值。
测量原理是：利用一块科氏体通过流体流量在表面产生的剪切力，通过科氏体的抗剪力的变化引起的变形，以及位移传感器的变化，从而来测量流量大小。
流量的变化不会影响科氏体的变形量，只要输入压力变化，就能测量出流量的大小。
科氏力质量流量计的优点是精度高，受环境温度变化的影响小，实际应用中通常温度范围在-40到+200度之间。
另外，它不但可以测量粘性流体，而且具有良好的耐磨性能，不容易出现故障，使用周期长。
科氏质量流量计.
三、科氏质量流量计的优劣势
缺点：
1.零点不稳定形成零点漂移，影响其精确度。 2.不能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.对外界振动干扰较为敏感，因而对流量传感器安装 固定要求较高 4.不能用于较大管径，目前尚局限于200mm以下 5.测量管内壁磨损腐蚀或沉积结垢会影响测量精确度 6.压力损失、重量、体积较大，价格昂贵
驱动线圈组
连接传感器与变送 器，提供流量管的 振动动力，传输信 号数据
检测线圈组 温度探测装置 (RTD) 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
流量管 管线接口
三、科氏质量流量计的优劣势
优点：
1.直接测量质量流量，有很高的测量精确度 2.测量流体范围广泛，包括高粘度液的各种液体、含 有固形物的浆液、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，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
六、科氏质量流量计的故障排除
4.流量变送器的故障信息 4.1 密度超限 如完成上述各项检查后，流量变送器仍有“Densitv Overrang ”（密度超限），可适当考虑是否传感器测量 了易腐蚀或易凝固的介质，造成流量管堵塞，可采用蒸汽、 水或洗涤化学品清洗流体管道。 4.2 流量变送器故障 如流量变送器显示出“Xmtr Failed”（流量变送器硬件 故障）、“EPROM Error”（EPROM校验故障）、 “RAMError”（RAM诊断故障）、“RTI Error”（实时 中断故障），则都是流量变送器出现故障，需要返回厂家。
科式质量流量计原理
科式质量流量计原理
哎呀呀，同学们，你们知道科式质量流量计是啥玩意儿不？我之前也不懂，可后来老师一讲，我可算明白了点儿！
这科式质量流量计啊，就像是我们身体里的血管，能精准地测量流体的质量流量。
想象一下，流体在管道里哗哗地流，就像一群调皮的小孩子在奔跑。
那科式质量流量计呢，就能把每个小孩子的“体重”都给称得清清楚楚。
老师给我们讲的时候，可有意思啦！他说：“同学们，这科式质量流量计就好比是你们考试时候的监考老师，一点儿都不马虎，谁也别想逃过它的‘法眼’！”我们都哈哈大笑。
有个同学还好奇地问：“老师，那它到底是咋做到这么厉害的测量的呀？”老师就耐心地解释：“这呀，是因为它利用了科里奥利力的原理。
就像你们玩秋千，秋千荡起来的时候，是不是感觉有股力量在拉着或者推着你们？这科里奥利力就和那个差不多。
”
我们听得一愣一愣的，又有同学问：“那这和测量流体有啥关系呀？”老师接着说：“当流体在管道里流动，如果管道振动起来，流体会受到这个科里奥利力的作用，从而产生扭曲和变形。
这个扭曲和变形的程度，就和流体的质量流量有关系啦。
”
我在心里想，这也太神奇了吧！难道这科式质量流量计有一双“透视眼”，能看穿流体的秘密？
还有一次，我们做实验的时候，亲眼看到了科式质量流量计的厉害。
那数字在屏幕上不停地跳动，就像在跟我们打招呼：“嘿，我可把流量都算准啦！”
我觉得呀，这科式质量流量计简直就是测量流体的大英雄！它让我们能准确地知道流体的质量流量，这对很多工业生产和科学研究可太重要啦！同学们，你们是不是也觉得它特别神奇呢？反正我是被它深深地吸引住啦！。
科氏质量流量计结构
科氏质量流量计结构科氏质量流量计是一种常用的流量测量仪表，广泛应用于工业生产过程中的流体流量测量。
其结构设计精巧，能够准确测量流体的质量流量，具有较高的测量精度和稳定性。
科氏质量流量计的结构主要包括传感器、转换器和显示器三部分。
传感器是流量计的核心部件，负责感知流体的流动情况，并将其转化为电信号。
传感器通常采用热敏电阻或热电偶来测量流体的温度差异，从而间接测量流体的质量流量。
转换器是将传感器输出的电信号转换为标准的电流信号或数字信号的装置，以便于后续的处理和显示。
显示器则是将转换后的信号进行处理，并以数字或图形的形式直观地显示出流体的质量流量。
科氏质量流量计的工作原理是基于流体传热的原理。
当流体通过传感器时，流体的热量会与传感器表面进行传递。
传感器上有两个温度传感器，一个称为加热器，另一个称为测温器。
加热器通过电流加热，使其温度高于流体温度；而测温器则通过测量流体传热后的温度变化来得到流体的质量流量。
由于流体的流速与传热量有关，因此通过测量加热器和测温器之间的温度差异，可以间接地测量流体的质量流量。
科氏质量流量计具有许多优点。
首先，它可以对流体进行非接触式测量，不受流体压力、密度和温度的影响，具有较高的测量精度。
其次，科氏质量流量计的响应速度快，可以实时监测流体的质量流量变化。
此外，它还具有较大的测量范围和较低的能耗，适用于各种不同流体的测量。
科氏质量流量计在工业生产中有着广泛的应用。
例如，在化工生产过程中，科氏质量流量计可以用于测量各种液体和气体的流量，用于控制生产过程中的物料投放和排放。
在石油和天然气行业，科氏质量流量计可以用于测量原油、天然气和石油产品的流量，用于计量和控制生产过程中的流体流量。
此外，科氏质量流量计还可以应用于食品、制药、冶金和能源等领域的流体流量测量。
科氏质量流量计是一种常用的流量测量仪表，具有结构简单、测量精度高、稳定性好等优点。
它的工作原理基于流体传热，能够准确测量流体的质量流量。
科氏力质量流量计测量原理
科氏力质量流量计测量原理首先，我们来了解一下科氏力的原理。
科氏力是一种在运动的粒子上作用的惯性力，垂直于粒子的运动方向，大小与粒子的速度和磁场强度相关。
当带电粒子在磁场中运动时，会受到科氏力的作用，使其偏离原本的轨道。
根据科氏力的方向和大小可以确定带电粒子的速度和质量。
在科氏力质量流量计中，流体通过一个磁场，产生科氏力作用于流体中的带电粒子（通常是带电离子）。
这些带电粒子会偏离原本的流动方向，导致在流体中形成一个特殊的螺旋状运动。
通过测量螺旋运动的角速度，可以推导出流体的质量流量。
具体来说，科氏力质量流量计由一对磁体和一个磁场传感器组成。
磁体产生一个均匀的磁场，将流体中的带电粒子固定在一个特定的平面上。
磁场传感器用于测量带电粒子螺旋运动的速度。
当流体通过科氏力质量流量计时，由于磁场的作用，流体中的带电粒子会受到科氏力的作用，产生一个螺旋形状的运动轨迹。
由于带电粒子的质量很小，它们对整个流体的质量影响较小，因此可以近似认为流体的质量与带电粒子的质量一致。
磁场传感器通过测量带电粒子在螺旋运动过程中的速度来计算质量流量。
传感器通常采用霍尔元件、磁阻元件或电容元件等技术来测量运动带电粒子的速度。
这些元件会输出与速度相关的电信号，经过放大和处理后，就可以得到流体的质量流量数据。
科氏力质量流量计具有较高的精度和可靠性，适用于各种流体介质的测量。
它的测量原理基于物理学的基本原理，不受流体压力、温度和密度的影响。
同时，由于对流体的作用极小，科氏力质量流量计不会对流体产生阻力和压降，不会对流体流动状态产生干扰。
总而言之，科氏力质量流量计是一种基于科氏力原理的流量测量仪器。
通过测量流体中的带电粒子的螺旋运动速度，可以得到流体的质量流量数据。
它具有精度高、可靠性好，适用于各种流体介质的特点。
科氏质量流量计的原理及选型注意事项
科氏质量流量计的原理及选型注意事项李成刚【摘要】在工业生产过程中,流量测量相对复杂,并且不容易获得精确参数.随着工业技术的不断发展,尤其是化学工业对稳定控制的需求,使流量计在工业现场的作用越来越重要.因为质量流量计在流量仪表中具有明显的优势,作为测量精度高、测量参数多的现场应用仪表,被广泛应用于化工、钢铁、电力等行业.由于现场工况的复杂性,另外还有用户提供技术参数的不对称等原因,质量流量计在现场的使用中出现了各种各样的问题.目前质量流量计的成本相对比较高,或者涉及到贸易结算等情况,这就要求厂家在选型阶段必须更加慎重.本文总结了在此方面工作中遇到的多方面问题,为用户获得更好的产品使用体验提供一些经验和方法.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2018(025)004【总页数】4页(P29-32)【关键词】科氏力;质量流量计;选型【作者】李成刚【作者单位】北京瑞普三元仪表有限公司,北京 100027【正文语种】中文【中图分类】TH8140 引言科氏质量流量计测量精度高，测量不受介质物性影响，无上、下游直管段长度的要求。
而且科氏质量流量计是智能化程度很高的仪表，其变送器除了能够显示和输出质量流量，还能输出转化为4mA～20mA信号、脉冲信号或者总线信号的体积流量、密度、温度、粘度和浓度等过程参数。
所以科氏质量流量计被广泛应用于化学、制药、能源、橡胶、造纸、食品等各工业部门，在配比、装车和贸易交接中相当适用。
1 科里奥利力科里奥利效应（Coriolis effect）是指如果一个物体是静止的，或者相对于某一固定点作恒速运动，那么，在这个物体上运动是不会出现什么问题的。
如果想从物体一端的A点沿着一条直线走到另一端的B点，在走的过程中不会感到有任何困难。
但是，如果一个物体的不同部分以不同的速度运动，那么，情况就大不一样了，假定有一个旋转游戏台或者任何一个绕其中心旋转的平台。
整个平台的整体在旋转，但在中心附近的一点画出一个小圈，因而在缓慢地运动，而靠近外缘的一点则画出一个大圈，因而在快速地运动。
科氏质量流量计原理
科氏质量流量计原理
科氏质量流量计是一种用于测量流体质量流量的仪器，它是基于科氏效应原理
工作的。
科氏质量流量计通过测量流体通过管道时的压力差来确定流体的质量流量，它可以用于气体和液体的测量，并且在工业领域有着广泛的应用。
科氏效应是指在流体通过弯曲管道时，流体中的质量会受到离心力的作用而产
生偏转，这种偏转会导致管道内部产生压力差。
科氏质量流量计利用这种压力差来测量流体的质量流量，其原理是基于质量守恒定律和动量守恒定律。
在科氏质量流量计中，流体首先通过一个弯曲管道，这会导致流体产生偏转并
产生压力差。
然后，流体通过一个测量装置，该装置可以测量流体通过时的压力差，并将其转换为质量流量的值。
最后，通过计算和校准，就可以得到准确的流体质量流量值。
科氏质量流量计的工作原理非常简单，但是其测量精度非常高。
它可以测量各
种类型的流体，包括腐蚀性流体、高温高压流体等，而且不受流体密度、粘度、温度等因素的影响。
因此，在化工、石油、冶金等领域都有着广泛的应用。
除此之外，科氏质量流量计还具有响应速度快、结构简单、维护成本低等优点。
它可以实现在线测量，并且可以与计算机、PLC等设备进行联网，实现自动化控
制和数据采集。
这些特点使得科氏质量流量计成为工业自动化领域中不可或缺的重要仪器。
总之，科氏质量流量计是一种基于科氏效应原理的流体质量流量测量仪器，其
原理简单而精准，具有广泛的应用前景和发展空间。
随着工业自动化水平的不断提高，科氏质量流量计必将在工业生产中发挥越来越重要的作用。
科氏流量计原理
使用过程中注意的问题
1、质量流量计的零漂与其结构有关，很难避 免。所以选择结构合理的流量计可以使零 漂控制在最低限度。 2、不能用大规格的流量计测小流量，质量流 量计的量程选择要合适。
安装过程中要注意的问题
1、不能安装在大型变压器、电动机、机泵等产生较 大磁场的设备附近，至少保持0.6~1.0m的距离， 以免激励磁场受到干扰。 2、水平安装时，当测量介质为液体时，弯管应朝下 ，以免测量管内积聚气体。测量气体时，弯管朝 上，避免测量管聚集冷凝液。 3、如果传感器和变送器是分体式的，它们之间的连 接电缆不能太长，应使用厂家专用电缆。
核心处理器
4芯电缆（〈=300）
科氏力流量计零位漂移的原因
• 在质量流量计的传感器中，振动管一般都采用双管，在驱 动线圈的激励下，两管发生振动。当有流体流过时，两管 因科氏加速度而产生的作用力方向相反，因而发生扭曲。 流量越大，扭曲便越厉害，相位差也越大。通过电路的检 测、变换和放大计算得流体流量。 由于两管在焊接或螺钉连接时存在差异，以及振动管的 刚度、双管谐振频率的不一致和材料的内衰减等因素，造 成了测量管机械振动的不对称，所以当流体的流量和粘度 发生变化时，仪表中的结构不平衡便会造成零位漂移。即 使空管时将双管的谐振频率调整一致，有流体流过时仍然 会有零位漂移。
单管和双管质量流量计的优缺点
• 单管不用分流，零点稳定，容易受外来振 动的影响。 • 双管不易受外来影响的干扰，需将流体分 流，当分流不均时会造成零点漂移。
双管质量流量测量
无流量
基本无形变
无流量
有流量
产生形变，大小如图
直接密度测量原理
密度测量基于自然频率
质量越大，频率越低
安装
下图分别是：
科氏质量流量计介绍
1.基本介绍-局限
零点不稳定，容易形成零点漂移。
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）会显著影响测量值。 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。 不能用于较大管径，目前尚局限于400mm以下。 压力损失较大。 价格昂贵。
3.选型-选何种形状的传感器
U型测量管：由于灵敏度更高，零 点稳定性更好所以量程比更宽；同样 口径下流速低也能满足精度－－这对 易汽化的介质尤为重要。
单直管：直管易受温度及压力影响， 实际现场使用精度较难达到标定值， 故不推荐用于贸易计量。
4.安装-理想安装方式
4.安装-截止阀和控制阀的安装
科氏质量流量计（CMF ）介绍
1、基本介绍 2、原理/结构 3、选型 4、安装 5、在LNG行业应用的比较
1.基本介绍-概念
Байду номын сангаас
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重量 工程单位显示出来的流量仪表。
1.基本介绍-分类
1、间接式质量流量计 （1） 压力温度补偿式差压流量计 （2） 压力温度补偿式体积流量计 2、直接式质量流量计 （1） 热式质量流量计（TMF） a、 托马斯流量计 b、 边界层流量计 c、 旁路管流量计 （2） 冲量式质量流量计（冲板） （3） 差压式质量流量计（孔板+定流量泵） （4） 双涡轮式质量流量计 （5） 科里奥利式
典型的测量管管型图
3.选型
选型原则 （1） 根据被测流体的类型选择流量计的结构 （2） 安全性原则 （3） 流量范围 （4） 准确度 （5） 压力损失 （6） 其他性能因素 （7） 性能价格比
科氏力质量流量计
科氏力质量流量计科氏力质量流量计又称科氏力质量流量计，是运用流体质量流量对振动管振荡的调制作用即科里奥利力现象为原理，以质量流量测量为目的的质量流量计，一般由传感器和变送器构成。
目录科氏力质量流量计缺点信号特性密度测量原理传感器内是U 型流量管质量流量测量原理科氏力质量流量计缺点1）不能用于测量密度太低的流体介质，如低压气体；液体中含气量超过某一值时会显著地影响测量值，到目前为止还没有用CMF成功地测量气液二相流的实际例子。
2）对外界振动干扰较敏感，为防止管道振动的影响，大多数CMF 的流量传感器对安装固定有较高要求。
3）不能用于大管径流量测量，目前还局限于DNISO—DN200mm以下4）测量管内壁磨损腐蚀或沉积结垢会影响测量精度，尤其对薄壁测量管的CMF更为显著。
5）大部分型号的CMF有较大的体积和重量。
压力损失也较大。
6）价格昂贵，约为同n—径电磁流量计的2一5倍或更高。
10.1.3科里奥利质且流f计的应用完管CMF有很多极为宝贵的优点，从侧量原理上看也己比较完善，但由于这种流量计真正得到商用化的时间较短，在应用中目前还存在一些问题和不足之处。
近年来，虽然有些问题经各制造厂家的不断努力，已获得肯定程度的解决，但还有很多问题月前还没法从根本上解决，甚至人们对有些问题的认得还不够。
归纳起来有以下几个方面I.零位漂移问题零位漂移也称零点稳定性，CMF的零点稳定性始终是一个人们特别关注的问题，现在还很难从理论上分析产生零位漂移的真正原因。
从工作原理上看，CMF的特性好像并不受流体特性、流量计结构和安装方式等的影响，但是，大量的应用实践表明事实并非如此。
分析其原因.重要是由于在工作原理的理论模型中有微小振幅貌似和无衰减貌似。
机械振动的非对称性和襄减可能是导致仪表零漂的两个根本原因。
在CMF的应用实践中，边界条件的非对称性是客观存在的，如检测管两端的固定方式、振动管的刚度、双管自振频率的差异、材料的内衰减等等。
科氏质量流量计原理
科氏质量流量计原理科氏质量流量计是一种广泛应用于工业生产过程中的流量测量仪器，它能够准确地测量流体的质量流量，而不受流体密度、压力、温度、粘度和流速等因素的影响。
科氏质量流量计的原理是基于科氏效应和热物理性质的变化来实现的。
首先，让我们来了解一下科氏效应。
科氏效应是指当流体通过导管中的流道时，流体会受到一个垂直于流动方向的洛伦兹力的作用，这个力的大小与流体的速度、导管中的磁场强度和流体的电导率有关。
利用这一效应，科氏质量流量计通过在导管中引入磁场，然后测量流体受到的洛伦兹力来推导出流体的质量流量。
其次，科氏质量流量计还利用了热物理性质的变化来实现流量的测量。
当流体通过导管中流动时，流体的温度会发生变化。
科氏质量流量计通过在导管中设置一对温度传感器，分别测量流体进口和出口处的温度差来计算流体的质量流量。
基于以上原理，科氏质量流量计能够准确地测量流体的质量流量，而不受流体的物性参数变化的影响。
这使得科氏质量流量计在化工、石油、制药、食品等行业中得到了广泛的应用。
除了上述原理外，科氏质量流量计还具有以下特点：1. 高精度，科氏质量流量计能够实现高精度的流量测量，其测量精度可达到0.2%。
2. 宽测量范围，科氏质量流量计能够适应各种流体的测量，包括液体、气体和蒸汽等。
3. 无需修正，科氏质量流量计不需要进行密度、压力、温度等参数的修正，能够直接输出流体的质量流量值。
4. 抗干扰能力强，科氏质量流量计能够抵抗外部振动、温度变化和介质变化等干扰，保证测量的稳定性和可靠性。
综上所述，科氏质量流量计是一种在工业生产中应用广泛的流量测量仪器，其原理基于科氏效应和热物理性质的变化，能够准确地测量流体的质量流量。
同时，科氏质量流量计具有高精度、宽测量范围、无需修正和抗干扰能力强等特点，使得它成为工业生产中不可或缺的重要仪器之一。
科氏质量流量计的工作原理
科氏质量流量计的工作原理1. 什么是科氏质量流量计？你知道吗？科氏质量流量计可真是个聪明的小家伙！它能帮我们精准测量流体的质量流量，听起来是不是很厉害？简单来说，就是让我们知道有多少流体在某一时间内通过了管道。
想象一下，就像你喝饮料一样，流量计能告诉你，啊哈，今天喝了多少可乐！不管是水、油还是化学液体，科氏流量计都能派上用场，真是个万金油。
2. 工作原理2.1 振动的秘密那么，科氏质量流量计到底是怎么工作的呢？这就得提到它里面的一个“摇滚乐队”了！它的核心部分是两个弯管，这两个管子像是吃了兴奋剂一样，能够快速振动。
当流体通过这些弯管时，它们的振动就会受到影响。
想象一下，俩人一起走路，突然一个人推了另一个人一下，那感觉可就不一样了。
流体流过时，它们的质量和速度就会影响管子的振动情况。
2.2 力的变化当流体在管道里流动的时候，流体的质量会对振动产生作用力。
这个力会导致管子发生扭曲，咦，听起来好像有点复杂对吧？其实就是简单的物理现象！根据流体的流动速度和密度，这种扭曲的程度就能告诉我们流体的质量流量。
就像一条鱼在水里游泳，游得快了，水的波动就大，游得慢了，波动就小。
通过测量这些变化，科氏质量流量计能够准确地告诉你，流体的质量流量是多少。
3. 应用场景3.1 各行各业的好帮手科氏质量流量计可是个“全能战士”，在很多行业都有它的身影！在化工行业，它用来监测各种化学液体的流量，确保生产过程稳定；在食品行业，大家也能看到它的身影，保证每一滴牛奶都是经过精确测量的，放心喝就是了；甚至在制药行业，它也能确保药物的准确配比，真是个好帮手！3.2 优点和不足当然，科氏质量流量计也有它的优缺点。
优点嘛，准确性高、响应快、适用范围广，基本上可以应付各种复杂的流体情况。
缺点呢，可能价格有点小贵，而且对某些特定流体（比如含气泡的液体）就不太好使了。
不过，俗话说得好，“没有金刚钻，不揽瓷器活”，这也是没办法的事。
4. 结尾总之，科氏质量流量计真是个了不起的设备，凭借它那独特的工作原理，成为了流体测量领域的明星。
科氏质量流量计原理与现场问题分析报告
结构原理与现场问题分析
杨冬 2014年10月
目录
一、科氏质量流量计的组成结构 二、科氏质量流量计的工作原理 三、科氏质量流量计的优缺点 四、科氏质量流量计的安装使用与维护 五、科氏质量流量计的故障排除
流量检测
➢ 什么是流量？ 流体在单位时间内流过管道或设备某横截面处的数量称为流量。
缺点： 1、零点不稳定形成零点漂移，影响其精确度。 2、不能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、对外界振动干扰较为敏感，因而对流量传感器安装固定要 求较高 4、不能用于较大管径，目前尚局限于200mm以下 5、测量管内壁磨损腐蚀或沉积结垢会影响测量精确度 6、压力损失、重量、体积较大，价格昂贵
四、科氏质量流量计的安装使用与维护
安装要求： ✓ 测量液体时，外壳朝下，以避免测量管中积聚气体； ✓ 测量气体时，外壳朝上，以避免管中积聚液体； ✓ 测量浆液时，可以采用旗式安装。 ✓ 传感器两端避免扭曲/应力 ✓ 避免与振动管道连接，无法消除时两端需加金属软管。
四、科氏质量流量计的安装使用与维护
使用注意事项： （1）使用时应保证被测介质充满管道 （2）被测介质中不能有气液二相的流体 （3）避免强电磁场的干扰 （4）对批量控制一般设置小流量切除，常为量程的 0.05% （5）对正常操作压力波动在1MPa以上的建议增加设置压 力补偿参数
日常维护： （1）零点的检查与调整 （2）设置流量和密度校准系数 （3）过程变量、工况参数、报警的检查 （4）密封性能的检查 （5）周期检定和比对
五、科氏质量流量计的故障排除
排除故障的思路： 1、工艺原因（含气、气化、温度、压力、结垢） 2、安装原因（安装错误、接触不良、地线干扰） 3、设置原因（零点标定、参数设置） 4、外部原因（密封泄露、环境温度变化、振动） 5、硬件原因（驱动、测量线圈故障、测量电路故障）
科氏流量计原理
科氏流量计原理
科氏流量计（Coriolis flowmeter）是一种利用科氏力原理测量流体质量流量的仪器。
其基本原理是通过对流体进行振动，在振动的过程中，流体会发生形变并产生科氏力。
科氏力的大小与流体的速度和密度有关。
如果在流体中放置一个管道，并对管道施加振动，则流体在管道中流动时受到振动的影响，产生科氏力。
通过测量产生的科氏力，可以推算出流体的流量。
具体地说，科氏流量计通常由两个平行的弯曲管道组成。
当流体从入口进入这两个管道后，在管道内部施加振动。
随着流体不断流动，由于科氏力的存在，两个管道内的流体运动状态会发生差异，最终导致两个管道之间出现扭转（即科氏效应）。
通过测量扭转的角度和频率，可以计算出流体的流量。
因此，科氏流量计是一种非常准确的流量计量仪器，适用于测量高粘度、易结晶、易沉淀、含悬浮物等各种不同类型的流体。
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科氏质量流量计简述
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院王帅
1.科氏质量流量计的意义
质量流量测量技术发展的重点是质量流量直接式测量方法，以提高测量准确度，实现对各种介质在复杂环境条件下的高准确度、高可靠的测量。
在质量流量直接式测量方法中，科里奥利质量流量计已经受到各方面用户的青睐。
这是因为它能够高准确度的直接测量管道内流体的质量流量，而且稳定度高，可靠性好，量程比大，又适合应用于高粘度流体。
2.科氏质量流量计的原理
科氏流量计（Coriolis MassFlowmeter,CMF）
是基于科里奥利力的原理而设计的。
流体流过测量
管时，如果测量管以某一频率振动，则振动的测量
管相当于一个匀速转动的参考系，由于流体与测量
管具有相对运动，所以会受到科里奥利力的作用，
如图1所示。
这个力作用在测量管的两边上方向是
相反的，使测量管发生扭曲，流体的质量流量与这个扭转角是成正比的，因此只要测出这个扭转角，就可以得到流体的质量流量。
二次仪表就是通过适当的测量电路和处理方法设计，测得扭转角并由此得出流体质量等参数[1]。
科氏流量计由一次仪表和二次仪表组成，其中一次仪表包括测量管、传感器和激振器，二次仪表则是一次仪表输出信号的处理系统[2]
（如图2）。
目前市场上科氏流量计的种类很多。
从一次仪表的结构来看，有直管、U形管、S
形管、Ω形管、双梯形管、螺旋形管、Δ形管
等（如图3所示）。
每一种形状的测量管又有单
管、双管和多管之分。
每一种管形的适用场合、
测量精度及价格水平各不相同。
用户可以从安
装环境、清洗方式及对压力损失的要求等方面
作出选择[3]。
图3科氏质量流量计的部分管型
科里奥利质量流量计具有其它流量计无可比拟的优点[4]：
（1）其抗腐蚀、抗污、防爆、耐磨等问题已经满意地得到解决，因此可以测量范围广泛的介质，如油品、化工介质、造纸黑液、浆体、气体、固体颗粒的流体以及高粘度的物体。
（2）管道内无障碍物，无可动部件，故障因素少，便于清洗、维护和保养。
（3）安装简便，各种尺寸的传感器管子的进出口方向可随意调动安装：调整、使用方便，不必配置进出口的直管段。
（4
）能较容易地测量多相流体。
图2双U
形管的科氏质量流量计原理
图1科氏流量计测量管受力原理图
（5）多参数测量，在测量质量流量的同时，可以同时获取体积流量、温度及密度等；对于影响量，如压力、温度、密度和粘度以及流速分布等不敏感。
3.科氏质量流量计的发展现状
基于以上优点，科氏质量流量计成为目前研究最多、最有前途的直接式质量流量测量仪器，市场需求量也越来越大[5]。
据统计，世界范围内装用量1991年估计在11-13万台，1992-1993年间欧洲市场容量约8000-10000台，约为5000万英镑/年，1995年全球范围流量仪表销售30亿美元，其中CMF 为2.35亿美元，约占8％；我国CMF 应用起步较晚，从80年代中期引进成套装置附带少量仪表开始，到技术改造所需单台进口一定数量，至1997年CMF 装用量约在3500-4500台之间。
据分析预测，本世纪的头几年间，CMF 在国内市场的年平均增长率将达25-30%，从而逐渐与国际市场趋于一致而进入高速增长的产品成长期。
但勿庸置疑，国内的CMF 绝大多数仍依赖于进口，且价格昂贵，一般为5000-10000美元/台，150mm 管径的高达30000美元/台。
国外厂商在CMF 的技术方面占据绝对优势，少数真正掌握CMF 设计原理和技术，尤其是其核心技术即流量管传感器设计原理和技术的公司都对其极端保密，实行严格的技术垄断，这也正是CMF 产品至今仍保持高附加值的原因所
在，且这种状况还将继续。
美国、英国等西方发达国家在科氏质量流量传感器的研究和生产方面处于国际领先地位，主要的研发单位有美国的Micro Motion 公司、德国E+H 公司等。
主要的研究重点集中在测量管结构设计、建模型分析、振动分析与抑制、试验验证等方面。
如：作为科氏质量流量传感器行业的领头羊——美国Micro Motion 公司为进一步改善产品性能推出了MVD(Multi-Variable Digital)技术的数字变送器，图4所示为美国Micro Motion 公司生产的高准科氏质量流量计；英国Cranfield 大学的G.Sltan 和J.Hemp 用振动梁理论进行了U 形管科氏质量流量传感器建模的研究，并通过水和煤油两种介质的质量流量分别进行了实验研究；Storm.R 等在建立直管CMF 模型的基础上，分析了流体、工作环境、安装应力等因素对CMF 测量的影响，所得结果与理论计算结果基本相符。
Cheesewright.R 等人利用流固耦合原理建立了CMF 的动态模型，分析了CMF 传感器的动态响应特性，并进行了相应的实验研究。
同时，Cheesewright.R 也分析了外部振动对CMF 传感器测量精度的影响，提出了抑制外部耦合振动的一些理论方法。
此外，英国国家工程实验室(National Engineering Lab)的R.M.Watt 还利用有限元法对直管科氏流量传感器进行了研究。
国内科里奥利质量流量传感器的研究热潮方兴未艾。
主要的研制单位集中在高校和部分企业。
如：北京航空航天大学、合肥工业大学、太原太航流量工程有限公司、北京首科石化
图4美国Micro Motion 公司生产的高准科氏质量流量计
有限公司、北京科力博奥仪表技术有限公司等。
主要研究重点集中在测量管型设计、传感器闭环系统实现方案、传感器输出相位差信号解算等方面。
如：北京航空航天大学樊尚春教授领导的课题组长期致力于传感器管型优化设计、传感器数字闭环系统实现、传感器振动信号解耦以及全数字信号处理方法等研究，取得了多项创新性研究成果；合肥工业大学自动化研究所的徐科军教授所带领的研究小组在科氏质量流量传感器信号处理方面做了大量研究工作。
太原太航流量工程有限公司与北京航空航天大学合作，设计了具有自主知识产权的“T 型结构”测量管型结构，提高了传感器测量灵敏度。
4.用途多样性推动科里奥利质量流量计市场增长
美国ARC 咨询公司在2004年10月报导所出版《世界科里奥利流量计展望》中透露[6]：2003年科里奥利质量流量计全球市场4.04
亿美元（约33.3亿元），今后五年以年复增
长率（CAGR ）8.9%增长，到2005年市场销售将达6.17亿美元（约50.9亿元）。
如图5所示。
在流行一代的流量仪表中制造厂对科里奥利质量流量计在使用更可靠和方便上的多方改进十分明显，早期存在安装上的一些限制大为减少或不复存在。
现在科里奥利质量流量计从只能测量液体和浆液扩
展到气体。
科里奥利质量流量计应用于天然气是呈现较快增长的重要因素。
美国燃气协会（AGA ）在技术上认可科里奥利流量计适用于天然气生产、精制、输送、仓储、分配和最终用户消费的测量，开创出一个新的市场空间。
从压缩天然气（CNG ）压缩站到路边加气零售的发送系统每一个测量点，用直接测量质量流量的科里奥利流量计在测量技术上的优点超过其他流量仪表，从而，使这一领域的用量骤增。
参考文献
[1]陈善文.科里奥利质量流量计的设计与实现.武汉：华中科技大学，2006.4
[2]王兴才.科里奥利质量流量计的原理和应用.北京：工业仪表与自动化装置，1994.34-38.
[3]刘广玉，樊尚春，新型传感器技术及应用,北京，北京航空航天大学出版社，1995.22-29.
[4]李传经，严明.正确评价科里奥利质量流量计.北京：自动化仪表,1992.19-26.
[5]纪爱敏,李川奇,沈连官.科里奥利质量流量计研究现状及发展趋.仪表技术与传感器，2001.4
[6]蔡武昌.用途多样性推动科里奥利质量流量计市场增长.世界科里奥利流量计展望，2004.10
王帅（1984~），北航精密仪器及机械专业博士研究生。
于2008年师从樊尚春教授，主要从事科氏质量流量计、信号处理、智能仪器等领域的研究，期间参与国家“863”、民用航天等项目，已发表学术论文7篇，其中EI 检索2篇，SCIE 检索1篇（第2作者）。
$100.00$200.00$300.00$400.00$500.00$600.00$700.00图5科里奥利质量流量计全球市场预测（106美元）。