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46一、科里奥利质量流量计原理当质量为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Fc=2ωυm，管道对质点作用着一个反向力-Fc= -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2道都将受到一个ΔFc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）因此，直接或间接的测量在旋转管道中的流动流体产生的科里奥利力就可以测的得质量流量，这就是CMF的基本原理。
二、影响质量流量计准确度的因素1.工艺温度对质量流量计准确度的影响。
科氏力质量流量计的质量流量测量原理都是基于下面公式【1】: (1)式中： 为质量流量;K 为传感管的扭转弹性模量;为左右传感管的时间差;为左右传感管的半径。
当K、r为常数时，仅与时间差 成正比。
然而与金属弹性变化有关的杨氏弹性模量是温度的函数。
当温度发生变化时，传感管的钢性也随之变化，K就不再是一个常数，从而影响质量流量计的准确度；当温度变化时，还会引起传感器的几何结构的不均衡, 从而影响到质量流量计的零点稳定度。
当流量较大时,工艺温度变化对流量测量准确度的影响不是很大。
就CMF200型来说,在额定流量时,每变化1度才影响准确度±0.0001%。
但流量较小时,工艺温度对准确度的影响就不可忽视了。
2.工艺压力对质量流量计准确度的影响。
从公式（1）我们知道，当r即左右传感管的半径发生变化，也会影响到质量流量计的测量准确度。
在实际应用中，我们知道传感管是一个弹性元件，一般管壁较薄,当压力增大时，r值也会随着增大，从而影响准确度。
压力对测量准确度的影响：当工艺压力增大，会使流量计产生一个负向偏差，表现为流量显示值比实际值偏小；当压力减小时；会使流量计产生一个正向偏差，表现为流量显示值比实际值偏大。
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。
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测量原理科里奥利质量流量计，这名字听起来就像是科学家们在喝茶时聊的天，实际上可不是那么复杂。
想象一下你在厨房里，手里拿着一个水壶，水流的速度和方向完全掌控在你手中。
科里奥利流量计就像这个水壶，专门用来测量流体的质量流量。
那种感觉就像是在给流体“量身定制”，哇，太酷了吧！说到科里奥利力，其实它和我们平常生活中的一些现象有点关系，比如说，当你在旋转木马上，你的身体会感受到一种推力，那就是科里奥利力在作怪。
这种力在流体中也有类似的作用，流体在流动的时候会受到这种力的影响，流速、流向都会变得更加复杂。
想象一下，流体在管道里欢快地跳舞，结果被这种神秘力量牵着鼻子走，真是让人哭笑不得。
科里奥利流量计是如何利用这种力量来“抓捕”流体的呢？其实它里面有个很牛的传感器，像一个忠实的侦探，时刻监视着流体的动向。
当流体进入流量计时，它们的运动会导致传感器发生微小的变化。
这就像你在酒吧里喝酒，摇晃着杯子，液体在杯子里碰撞，发出声音，传感器也会通过这些变化来计算流体的质量。
最妙的是，这种流量计适用的范围可广了。
无论是水、油，还是那些粘稠得像蜂蜜的液体，都能轻松搞定。
想象一下，一个大厨在厨房里，调料和食材都在这里面经过精准的测量，做出来的菜肴那叫一个美味！这就像魔法一样，流量计在背后默默地为美食助力。
但是，大家要注意了，使用科里奥利流量计时，环境条件可不能太马虎哦！温度、压力这些都得考虑进去。
就像在外面玩的时候，突然下雨了，真是没法好好享受。
流量计的精度也跟这些因素有很大关系，要是不小心，测量的数据就可能像“天女散花”，乱七八糟。
再说说它的维护，这个也是个“活儿”。
虽然科里奥利流量计平时不需要太多关注，但定期检查是必不可少的。
就像你不能让你的汽车一直不保养，坏了可就麻烦了。
每隔一段时间，看看传感器、管道的连接，确保没有积累的杂质。
这样才能让流量计始终保持最佳状态，像新的一样。
科里奥利质量流量计就是这样一位“聪明的助手”，在流体测量领域中如鱼得水。
质量流量计的原理及应用齐晓霞【摘要】Coriolis mass flowmeter is a kind of vibration tube flowmeter, it can measure the mass flow of the fluid indirectly. This paper expounds its advantages by introducing the instruction and theory of it, and the fault solutions in the furnace feed control, and it will be more widely applied in all fields.%科里奥利质量流量计是一种振动管式流量计，可直接测量流体的质量流量，这就克服了差压式流量计在裂解炉进料控制中的不足，本文通过对科里奥力质量流量计的结构和原理及典型故障的分析和处理的介绍，阐述了该种类型流量计的优点，其在各个领域的应用也将更为广泛。
【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2016(023)004【总页数】4页(P44-46,53)【关键词】科里奥利;APC;质量流量【作者】齐晓霞【作者单位】中国石化北京燕山分公司，北京 102500【正文语种】中文质量流量计可直接测量流体的质量流量，测量结果受介质密度、温度、压力、流速分布等特性的影响较小，具有测量精度高、稳定性好、使用方便、维护量小、通讯功能强、可实现多参数测量等特点，目前已被广泛应用于生产过程控制等领域中。
本公司对裂解炉进行先进过程控制（APC）的技术改造时，将裂解炉进料控制系统中的差压变送器全部更换为高准（Micro Motion）的科里奥利质量流量计。
1.1 质量流量计的原理科里奥利质量流量计质量测量的原理是牛顿第二定律F=Ma。
当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［1］。
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：图1 科里奥利力的产生原理（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 。
ωuδm F 2c = (1)方向与αt 相反。
从图1可以看出，当密度为ρ的流体以恒定流速u 沿图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：X ωuρA F Δ2c =∆ (2)式中，A 为管道内截面积。
由于质量流量q m =ρuA ，因此：X ωq F Δ2m c =∆ (3)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)。
