科氏力质量流量计

使用说明书DMF-LK系列科氏力质量流量计龙口中隆计控设备有限公司目录第一章概述 (4)1.1工作原理： (5)1.2流量计的技术参数 (7)1.3流量计结构与外形尺寸 (10)1.3.1 变送器外形及机柜开孔尺寸图： (10)1.3.2传感器的外形尺寸图 (11)1.3.3技术性能指标 (14)1.3.4质量流量计的型号与选型 (16)第二章质量流量计的安装与调试 (16)2.1质量流量传感器的安装 (16)2.2传感器与变送器的接线 (19)2.3变送器的接线 (20)2.4仪表的通电和检查 (21)2.5 常见故障的维护 (21)第三章变送器的设置 (22)3.1功能设置 (22)3.1.1用户菜单密码 (22)3.1.2系统菜单密码 (22)3.1.3测量单位的选择 (22)3.1.4小数点位数的选择 (22)3.1.5电流输出的设置 (23)3.1.6频率输出的设置23 3.2仪表面板 (23)3.3 操作界面 (24)3.4 零点校准 (29)第四章防爆 (30)4.1防爆系统的原理 (30)4.2 防爆性能 (30)4.3 防爆性能试验 (30)附录:RS485通讯协议 (31)第一章概述DMF-LK系列质量流量计是根据科里奥利（Coriolis Force）原理，实现流体质量流量的直接精密测量，而无需任何压力、温度、粘度、密度等换算或修正。

其结构是由传感器单元和变送器单元两部分组成。

仪表按本质安全防爆型的国家标准设计与制造，防爆标志为Exdib[ib]IIBT5科里奥利质量流量计能够直接测量流体的质量，具有高精度（0.1%~0.2%），应用范围广(可测量各种非牛顿流体、各种浆液、悬浮液、高粘度流体等)，安装要求低（对仪表的前后直管段要求不高），运行可靠、稳定，维修率低等特点。

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1.1工作原理：当一个位于以P点为旋转中心做旋转运动的管子内的质点做朝向或远离旋转中心的运动时，将产生一贯性力，原理如图1:图1图中质量为δm的质点以匀速v围绕一个固定点P并以角速度ω旋转的管道内移动时，这个质点将获得两个加速度分量：1.法向加速度αr（向心加速度），其量值值等于ω2r，方向朝向P点；2.切向加速度αt（科里奥利加速度），其量值等于2ωv，方向与αr垂直。

质量流量计作为精密的测量仪表，有着十分高的安装要求。

在安装时首先要明确安装的位置，在安装传感器的时候，要保护好传感器不受损坏。

还要做好减振工作，当然，还有一些其他的注意事项，下面的文章都有具体说明。

一、质量流量计安装的位置1)安装位置应远离能引起管道机械振动的干扰源，如工艺管线上的泵等。

如果传感器在同一管线上串联使用，应特别防止由于共振而产生的相互影响，传感器间的距离至少大于传感器外形尺寸宽度的三倍。

2)传感器的安装位置应注意工艺管线由于温度变化引起的伸缩和变形，特别不能安装在工艺管线的膨胀节附近。

如果安装在膨胀节附近，由于管道伸缩会造成横向应力，使得传感器零点发生变化，影响测量准确度。

3)传感器的安装位置应远离工业电磁干扰源，如大功率电动机、变压器等，否则传感器中测量管的自谐振动会受到干扰，速度传感器检测出来的微弱信号有可能被淹没在电磁干扰的噪声中。

传感器应远离变压器、电动机至少5 米以上的距离。

4)传感器的安装位置应使管道内流体始终保证充满传感器测量管，且有一定憋压，这就要求安装位置应在管道的低端。

二、质量流量计传感器安装方式的选择传感器的安装方式主要根据流体的相别及其工艺情况确定，有三种安装方式。

1)水平安装主体朝下：若被测流体是液体，一般采用外壳朝下安装传感器，避免空气聚积在传感器振动管内，从而达到准确测量质量流量的目的2)水平安装主体朝上：如果被测流体是气体，一般采用外壳朝上安装传感器，避免冷凝液聚积在传感器振动管内。

3)旗帜安装：如果被测流体是液体、固体的混合浆液时，将传感器安装在垂直管道上，这可避免微粒聚积在传感器科氏力测量管内。

此外，如果工艺管线需要用气体和蒸汽清扫，这种安装方式还可以便于清扫，但这种安装方式较前二种难于固定，且压损较大。

三、安装过程中其它注意事项1)传感器在安装到工艺管线上之前，应首先确认传感器的速度传感器线圈、驱动线圈的直流电阻以及铂电阻温度计的电阻值是否正常。

是一种先进的高精度质量流量测量仪表，由于其优异的性能，使其测量准确度高、对流体状态要求低、压力损失小、多种规格的科里奥利力(简称科氏力)仪表都可以直接获得被测量液体或浆液的质量流量、体积流量密度、温度、无需人工计算或估算，即使在恶劣的工作环境下也能表现出优异的性能，其内部没有活动部件，不需复杂的安装，对工况条件也没有苛刻的要求，每台传感器都由不锈钢材料制造，变送器的多种输出能满足您的各种需要。

产品适合测量几乎所有的无固态颗粒物的流体，主要用于石油、化工、食品、环保等行业。

测量介质：石油、化工、食品、环保等行业。

Ⅰ.产品优势■高压泄漏监测与保护（C型）采用专用防爆泄漏测量传感器，实时监测CNG泄漏并预警；采用高耐压不锈钢金属外壳实现泄漏的双重保护；■测量精度高最高精度可达示值的±0.1%，仪表量程比最高为100:1；■无时漂和温漂变送器采用频率域数字信号处理技术，精度高、稳定性好，实现高精度实时介质质量流量和密度计算；解决时漂和温漂等问题；并同时具备电流、脉冲、数字输出接口，适合各种系统；■适应性强利用耦合振动隔离专利技术，使产品对现场振动干扰不敏感，适应性强；■安装简易配有一体式变送器，安装容易，没有直管段要求，无论在传感器的上游或下游，完全兼容国外同类产品。

Ⅱ.产品分类Ⅲ.选型信息Ⅳ.产品外形及安装尺寸1.LKC 质量流量计外形尺寸(1)遵从GB/T9115-2000的PN40法兰标准，其中LKC015、LKC100、LKC150遵从系列1，LKC025、LKC050、LKC080遵从系列II法兰标准；(2)遵从HG/T20592-2009的PN40法兰标准，其中LKC015、LKC100、LKC150遵从系列A LKC025、TCD050、LKC080遵从系列B法兰标准；(3)包含两个尼克福斯G1/8转ф4卡套直通接头长度，不含尼克福斯接头的端面长度为314；(4)指大底板下固定耳中心孔到两侧接头孔中心的垂直高度；(5)不含接头长度；(6)传感器竖立安装，从外壳最低处至两侧连接螺纹孔中心的垂直高度；2.LKD质量流量安装尺寸。

2024年科氏质量流量计市场分析现状引言科氏质量流量计是一种常用于测量气体或液体质量流量的传感器。

它通过测量流体通过管道的动量变化来确定流量。

在过去几十年中，科氏质量流量计在工业领域得到了广泛应用，并逐渐取代了传统的体积流量计。

本文将对科氏质量流量计的市场分析现状进行探讨。

市场规模和趋势科氏质量流量计市场从2015年至今呈现出稳步增长的态势。

根据市场研究公司的数据，2019年全球科氏质量流量计市场规模超过10亿美元。

预计到2025年，市场规模将达到15亿美元以上。

市场增长的主要驱动力是工业领域对流量测量的需求不断增加。

随着工业自动化水平的提高，流量测量在生产过程中的重要性不断凸显。

科氏质量流量计作为一种准确性高、稳定性好的流量测量装置，因其优越的性能而受到广泛关注和应用。

另外，环境监测市场对科氏质量流量计的需求也在不断增加。

科氏质量流量计能够精确测量气体或液体的流量，因此在环境监测领域具有广阔的应用前景。

随着环境保护和污染治理的重视程度不断提高，科氏质量流量计市场前景更加乐观。

市场竞争格局目前，全球科氏质量流量计市场上主要的竞争厂商有Emerson Electric、Siemens、Yokogawa Electric等。

这些厂商在科氏质量流量计领域拥有较强的技术实力和市场份额。

竞争格局主要体现在技术创新和产品性能上。

为了在市场上占据优势，各家厂商不断加大对科研技术的投入，推出更加高效、精确的科氏质量流量计产品。

此外，服务也是竞争的重要方面，厂商通过提供技术支持、维护保养等服务，提高客户满意度和忠诚度。

另外，市场准入门槛较高，新进厂商进入市场较为困难。

因为科氏质量流量计的研发和生产需要掌握复杂的流体力学和计算机控制技术，而且市场需求相对稳定，新进厂商很难与已有厂商竞争。

市场应用领域科氏质量流量计主要应用于石油化工、制药、食品饮料、水处理等领域。

在石油化工领域，科氏质量流量计被广泛应用于油气管道、炼油厂和化工生产线等场景，用于监测和控制油气、化工液体的流量。

科氏力质量流量计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。

一、质量流量测量原理一台质量流量计的计量系统包括一台传感器和一台用于信号处理的变送器。

Rosemount质量流量计依据牛顿第二定律：力=质量×加速度(F=ma)，当质量为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，即向心加速度αr，其量值等于2ωr，朝向P轴；(2)切向角速度αt，即科里奥利加速度，其值等于2ωV，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的管道将受到一个切向科里奥利力ΔFc：ΔFc=2ωVρAΔx (1) 式中，A—管道的流通截面积。

由于存在关系式：mq=ρVA 所以：ΔFc =2ωqmΔx （2）因此，直接或间接测量在旋转管中流动流体的科里奥利力就可以测得质量流量。

二、传感器内是U型流量管，在没有流体流经流量管时，流量管由安装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；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，这一相位差的大小直接正比于流经流量管的质量流量。

TI00054D/28/zh/13.12技术资料Proline Promass 80A, 83A科氏力质量流量测量系统单管测量系统，用于极小流量的高精度测量应用根据科氏力测量原理，测量完全不受流体物理特性(例如：粘度和密度)的影响。

•加料和灌装过程中的极小流量的连续流量测量•高压和低压条件下的液体(例如：乳液、添加剂、食用香料、胰岛素)和气体的高精度测量•流体温度可达+ 200 °C (+ 392°F)•过程压力可达400 bar (5800 psi)防爆认证：•ATEX 、FM 、CSA 、TIIS 、IECEx 、NEPSI 食品行业/卫生型领域中认证：•3A 、FDA 、EHEDG与过程控制系统的连接接口：•HART 、PROFIBUS DP/PA 、基金会现场总线(FF)、MODBUS测量系统的安全性：•压力设备指令、SIL-2•充气连接或爆破片(可选)优势在不同过程条件下，Promass 系列流量计均可在测量过程中同时完成多个过程变量(质量、密度、温度)的测量。

Proline 系列变送器具有下列优点：•采用模块化结构设计和操作方法，变送器具有更高的测量效率•扩展软件包可提供批量控制和浓度测量功能，扩展了仪表的使用范围•变送器自带诊断和数据备份功能，有效提升了过程生产的质量Promass 系列传感器历经数100000次应用验证，具有下列优点：•一体式结构设计的多变量流量测量传感器•平衡单管测量系统，抗振性强•结构坚固，能有效抵消外部管路的压力•无需考虑前后直管段长度，安装简便Proline Promass 80A, 83A2Endress+Hauser目录功能与系统设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3测量原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3测量系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4输入 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5测量变量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5测量范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5量程比 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5输入信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5输出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6输出信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6报警信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8负载 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8小流量切除 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8电气隔离 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8开关输出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8电源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9测量单元的电气连接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9接线端子分配 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10分体式仪表的电气连接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11供电电压 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11电缆入口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11电缆规格(分体式仪表) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11功率消耗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12电源故障 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12电势平衡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12性能参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13参考操作条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13最大测量误差 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13重复性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14介质温度的影响 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15介质压力的影响 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15设计准则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15安装条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16安装指南 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16前后直管段 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18连接电缆长度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18系统压力 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18环境条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19环境温度范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19储存温度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19气候等级 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19防护等级 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19抗冲击性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19抗振性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19CIP 清洗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19SIP 清洗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19电磁兼容性(EMC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19过程条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20介质温度范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20介质压力范围(标称压力) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20爆破片(可选) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20限流值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20压损(公制(SI)单位) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21机械结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23设计及外形尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23重量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36材料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36材料负载曲线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37过程连接 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38人机界面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39显示单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39操作单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39语言组 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39远程操作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39证书和认证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40CE 认证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40C-Tick 认证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40防爆认证(Ex) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40卫生型认证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40基金会现场总线(FF)认证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40PROFIBUS DP/PA 认证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40MODBUS 认证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40其他标准和准则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40压力设备指令 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41功能安全性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41订购信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42附件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42文档资料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42注册商标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43Proline Promass 80A, 83A功能与系统设计测量原理测量系统基于科氏力测量原理工作。

科氏力质量流量计计量不准的案例剖析董翠微董翠微女士，艾默生过程控制有限公司系统部专员。

关键词： 科氏力质量流量计 缓流 一 科氏力质量流量计概述锦州精联润滑油添加剂有限公司调合装置利用美国Micromotion 公司生产的D 型科氏力质量流量计对加入调合釜内的基础油进行计量。

科氏力质量流量计又叫直接式质量流量计，由Micromotion 公司首先开发出来的，所以也称为Micromotion 流量计，根据科里奥利(Coriolis)效应制成的。

假如在一个旋转体系中，具有质量m 和速度v 的物体，以角速度w 从里往外(反之亦然)运动，则物体会受到一个切向力，该切向力称为科里奥利力，简称为科氏力Fc ，记为-F c=-2m --v ω。

如图1所示。

科氏力质量流量计由传感器和变送器两部分组成，传感器的结构很多，有的是两根平行U 型管，有的是两根Ω型管，有的是两根直管。

尽管管子形状不同，但都是在管子上加电磁激励，使其振荡，当流体流过管子时，在科里奥利力作用下，管子会发生形变，通过光电检测系统测量形变而测得液体质量流量。

科氏力质量流量计具有以下特点：(1)可直接测量质量流量，与被测介质温度、压力、密度、黏度变化无关。

而其他各种质量流量计多采用间接测量方法，即先测得体积流量，再进行温度、压力、密度补偿后求出质量流量。

(2)无可动部件，可靠性高。

(3)线性输出，测量精确度高，可达±0.1%～±0.2%。

(4)可调量程比宽，最高可达1:100。

(5)适用于各种液体，如腐蚀性、脏污介质、悬浮液、两相液体(液体中含气体量<10%体积)等。

二科氏力质量流量计在调合装置中的应用在调合装置生产工艺中，利用MP201泵将TK107立罐中的基础油加入调合釜BLR201中，科氏力质量流量计FQ201用来累计进入BLR201中的基础油总量。

操作员预先在DCS的FQ201仪表面板上设置需加基础油的总量，对上次实测累积量清零，并启动本次计量功能，打开调合釜入口电磁阀V201并启动基础油泵MP201，FQ201开始对加入釜内的基础油计量。

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。

质量流量计科氏力计算质量流量计是一种用来测量流体质量流量的仪器。

在质量流量计中，科氏力是一种常用的计算方法。

科氏力是指流体通过弯管或曲管时，在弯曲部分产生的离心力。

通过测量科氏力，可以间接得到流体的质量流量。

科氏力计算的基本原理是质量流量和科氏力之间的关系。

质量流量是指流体在单位时间内通过某一横截面的质量。

科氏力则是流体在弯管或曲管中受到的离心力，其大小与流体的质量流量成正比。

科氏力的计算可以通过以下公式来实现：F = m * v^2 / r其中，F表示科氏力，m表示流体的质量，v表示流体的速度，r表示弯管或曲管的半径。

根据这个公式，可以通过测量科氏力的大小，来计算流体的质量流量。

在实际应用中，科氏力计算通常会使用一些专门的仪器来测量科氏力的大小。

这些仪器通常包括弯管或曲管、测力传感器、数据采集系统等。

当流体通过弯管或曲管时，测力传感器会测量到流体受到的科氏力，并将其转化为电信号。

数据采集系统会将这些信号进行处理和记录，最终得到流体的质量流量。

质量流量计科氏力计算的准确性和精度是非常重要的。

在进行科氏力计算时，需要注意以下几点：1. 测量流体的质量：为了准确计算质量流量，需要事先知道流体的质量。

这可以通过称重装置或者密度计等仪器来实现。

2. 测量流体的速度：流体的速度对科氏力计算也有很大影响。

测量流体速度的常用方法包括测流管、超声波流速计等。

3. 测量弯管或曲管的半径：弯管或曲管的半径也是科氏力计算中的重要参数。

通常可以使用游标卡尺或显微镜等工具来测量。

4. 仪器的校准和维护：为了确保科氏力计算的准确性，需要定期对仪器进行校准和维护。

这包括检查传感器的灵敏度、调整仪器的零点偏差等。

质量流量计科氏力计算在工业生产和科学研究中具有广泛的应用。

通过准确测量流体的质量流量，可以实现对流体工艺过程的控制和优化。

同时，科氏力计算也为流体力学研究提供了重要的数据和方法。

总结起来，质量流量计科氏力计算是一种基于科氏力的质量流量测量方法。

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。

质量流量计维护检修规程1.1. 概述1.1.1 适用范围本规程适用于石化企业中在线使用的科氏力式RFT9739/CMF 型质量流量计，其他同类型仪表可参照使用。

1.1.2 工作原理及特点科氏力质量流量计是基于科里奥利（corilis ）效应而制成的流量测量仪表。

两根U 型管（也可以是一根）在驱动线圈的作用下，以一定频率振动，被测流体从U 型管流动，其流动方向与振动方向垂直，在科氏力的作用下，U 型管产生扭转角θ，因此U 型管两管端通过振动中心就产生了时间差，此时间差与质量流量q m 成正比，其关系式（2-3-11）如下： 28s m K q t γ=⨯∆ （2-3-11）式中K----U形管的扭转弹性模量；sγ----U形管的半径；t∆----U形管两管端通过振动中心所需的时间差。

它是由传感器及变送器两部分组成。

被测介质流经传感器，在它的左右两侧检测器产生一个相位差，根据科里奥利效应，该相位差与质量流量成正比，电磁检测器把该相位差转变为相应的电平信号送人变送器，经滤波、积分、放大等电量处理后，转换成与质量流量成正比的4~20mA模拟信号和一定范围的频率信号两种形式输出。

科氏力质量流量计与温度、压力、密度和粘度等参数的变化无关，无需进行任何补偿；并且无可动部件，可靠性较高，维修容易；线性输出；测量精度高，可达±0.1%~±0.5%；可与DCS联用；可调量程比宽，最高可达100:1；适用于各种气体和液体的测量，如腐蚀性、脏污介质、悬浮液两相流体(液体中含气体量＜10%体积)等。

1.2.技术标准1.2.1测量精度：±0.1%读数±零点稳定性~±0.5%读数±零点稳定性。

1.2.2流量范围：0~545，500kg/h。

1.2.3公称通径：10~400mm。

1.2.4介质温度：-240~204℃。

1.2.5耐压等级：≤10MPa。

1.2.6密度范围：0~5000kg/m3。

1.请说明科氏力质量流量计的测量原理。

答案：科氏力质量流量计是根据科里奥利加速度理论制成的流量计。

其工作原理如图如图如示，有一直管，以角速度3绕定轴O在平面内转动，管内有一质点m沿管以速度V向外移动。

由于质点m处在既有旋转运动，又有直线运动的体系中，因此它将获得两个加速度分量：（1）向心加速度ar,其值为r32（r为质点m至轴。

的距离），方向指向轴0;（2）切向加速度ac,其值为2wv,方向于ar垂直，它来自旋转管道，同时又对管道产生反作用力，这就是科里奥利力，其计算公式为Fc=2mwV式中FC—科里奥利力，N；W一角速度,1/s；V—旋转系统中的径向速度，m/s；m一运动体的质量，Kgo若流体的密度为P,则任何一段Ax管道上的切向科里奥利力为AFc=PA4x2nιwV式中A-管道截面积。

PAV为质量流量，设为m。

于是4F C=2ΠIN√∖X由上式可知，只要测出了科里奥利力4Fc,就可获得质量m。

2.现场用孔板和差变测量蒸汽流量，工艺反应仪表示值偏低，列出可能的五条主要原因。

答案：⑴孔板方向装反……这时流速缩颈与孔板距离比正确安装为远，致使孔板后取压孔测压值增高，造成压差下降，需重新装正。

⑵正压阀、正压侧的排污阀漏或堵⑶三阀组中的平衡阀未关严或阀虽旋紧仍有内漏，需关严或更换。

⑷变送器静压误差大⑸变送器零点偏低3.为什么电磁流量计不能应用在脱盐水的流量测量？答案：电磁流量计是基于电磁感应定律工作的流量测量仪表，它适用用于测量具有一定电导率的液体的体积流量，而脱盐水的电导率低于电磁流量计对电导率的最低限，因此不能选用电磁流量计来测量脱盐水的流量；4.电磁流量计的测量原理？答案：电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理制成的一种流量计，当被测导电液体流过管道时，切割磁力线，于是在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电势，其值和被测流体的流速成比例。

因此测量感应电势就可以测出被测导电液体的流量。

5.试述孔板流量计的测量原理？答案：当被测流体（气体或液体）充满管道并流经节流装置时，流束将在节流处形成局部收缩，从而使流体的动能和势能相互转换，使流速增加，静压力降低，于是在节流件前后产生压差，假设管道内的流体是连续且不可压缩的，通过测量节流装置前后的压差为AP,便可求出流经管道的体积流量和质量流量。