質(zhì)量流量計是根據(jù)科里奧利力原理開發(fā)的一種新型的流量測量儀表，可直接測量封閉管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量和介質(zhì)的密度。流量計由流量測量傳感器和信號轉(zhuǎn)換器兩部分組成。

一、質(zhì)量流量計主要特點

1、能夠直接測量流體的質(zhì)量流量（這對能源的計量和化學反應(yīng)等生產(chǎn)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(yīng)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(yè)介質(zhì)，如高粘度流體、各種漿液、懸浮液等

5、可在線測量被測介質(zhì)的密度、溫度等參數(shù)，并以此派生測量溶液中溶質(zhì)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、質(zhì)量流量計應(yīng)用領(lǐng)域

質(zhì)量流量計的特點確定了流量計可以在下述領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用：

流體能源、流體原料、產(chǎn)品的計量，例如石油、化工原料及產(chǎn)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(yī)藥行業(yè)生產(chǎn)過程對物料的計量、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(xiàn)保溫狀態(tài)工作；

中高壓氣體的計量，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(yī)藥行業(yè)微小流量的測量；

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

超低溫介質(zhì)流量的測量，例如液氮、液氧等液化氣的測量；

高溫介質(zhì)的流量測量，例如高溫油（溫度可達200～300℃）的測量；

高壓介質(zhì)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、質(zhì)量流量計工作原理

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

圖中質(zhì)量為δm的質(zhì)點以勻速υ在管道內(nèi)向右運動，而管道圍繞固定點P以角速度ω旋轉(zhuǎn)。此時這個質(zhì)點將獲得兩個加速度分量：

1、法向加速度αr（向心加速度），其量值等于ω2r,其方向朝向P點。

2、切向加速度αt(科里奧利加速度)，其量值等于2ωυ，方向與αr 垂直。

由切向加速度產(chǎn)生的作用力稱為科里奧利力，其大小等于Fc=2ωυδm。在圖1.1中流體

δm=ρA×ΔX,因此科氏力可以表示為：

ΔFc=2ωυ×δm=2ω×υ×ρ×A×ΔX=2ω×δqm×ΔX

式中 A 為管道內(nèi)截面積

δqm=δdm/dt=υρA

對于特定的旋轉(zhuǎn)管道，其頻率特性是一定的，ΔFc僅取決于δqm 。因此直接或間接測量科氏力就可以測量質(zhì)量流量?？剖显碣|(zhì)量流量計就是根據(jù)上述原理工作的。

實際的流量傳感器并非實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)流動的介質(zhì)質(zhì)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(fā)生扭動，產(chǎn)生相位差（圖1.3、圖1.4），這一相位差同質(zhì)量流量成正比。傳感器的設(shè)計就是把科氏力的測量轉(zhuǎn)為對振動管兩側(cè)相位時差的測量，這就是科氏質(zhì)量流量計的工作原理。