科氏质量流量计原理与现场问题分析
质量流量计工作原理及故障处理
质量流量计工作原理及故障处理
嘿呀！今天咱们来聊聊质量流量计工作原理及故障处理这档子事儿！
首先呢，咱得搞清楚质量流量计到底是咋工作的。
哇！它的工作原理其实还挺神奇的呀！质量流量计测量的是流体通过时的质量流量，而不是体积流量哦。
它通常是基于科里奥利力的原理来运作的呢。
当流体在管道中流动时，哎呀呀，如果管道受到振动或者旋转，流体会受到一个科里奥利力的作用。
这个力的大小和流体的质量流量成正比哟！通过检测这个力的大小和方向，就能精确地测量出流体的质量流量啦。
接下来，咱们说说可能会遇到的故障处理办法。
1. 信号不稳定！这可真是个头疼的问题呀。
有可能是传感器受到了干扰，或者是安装位置不合适呢。
这时候就得检查一下周围有没有强电磁场，或者重新调整安装位置啦！
2. 测量不准确？哎呀呀，那可能是流量计的零点漂移了。
这就需要重新进行零点校准，确保测量的准确性呀！
3. 要是出现故障代码，哇，那可得小心应对！先查看说明书，搞清楚这个代码代表啥意思，然后再针对性地解决问题哟。
4. 有时候，管道堵塞也会影响测量呢！这就得及时清理管道，保证流体畅通无阻呀！
总之，了解质量流量计的工作原理，掌握常见的故障处理方法，哎呀呀，才能让它更好地为咱们服务呢！是不是觉得挺有意思的呀？。
质量流量计测量误差的原因分析与对策
质量流量计测量误差的原因分析与对策摘要：质量流量计从其测量原理的角度分析，具有准确、可靠、量程比宽、多变量输出等优点。
但是精确测量的是有条件的，比如安装的影响，工艺介质的因素，本身仪表是否存在故障等等。
本文阐述了质量流量计的原理和引起质量流量计产生故障的原因，进而明确正确的使用质量流量计的方法。
关键词：质量流量计；问题分析；误差1、引言：对于油品计量交接来说，使用高精度的测量设备可提高油品交接计量精度，有效控制油品进出厂的损失，减少计量纠纷, 实现公平计量，维护公司的企业形象。
质量流量计由于能直接测量油品的质量，不受油品密度与温度等工况条件的影响，测量准确度高，是目前油品贸易计量中运用最为广泛的计量仪表。
它主要是通过科里奥利原理直接测量流体的质量流量与、密度，、通过温度的测量。
，再衍生出体积量等多个变量，应对各种计量需求。
质量流量计还具有运行状态自诊断功能，通过运行参数与报警信息，我们可以进行设备的运行状态与故障分析，并进行有针对性的故障处理。
质量流量计还可以通过modbus协议配合scada软件将数据和报警传入人机界面远传再做报警处理，提示相关人员及时处理故障，有效防范计量失准带来的风险。
2、质量流量计测量原理与结构：质量流量计的测量管一般都是由双U型振动管组成，在一根振荡管顶端处固定一个永久磁铁，在另一个振荡管固定驱动线圈，两者组合起按谐振频率振动的线圈组。
永久磁铁产生固定的磁场，当变送器送电后，线圈由于通入交流电的线圈产生的交变磁场与磁铁块的固有磁场会产生交替的吸引与排斥，因为线圈和磁铁固定在振荡管上，由于作用力和反作用力，两个振荡管会以相反的不停的振动。
检测线圈固定在一个振荡管两侧，两个磁铁固定在另一个振荡管上，由于两个振荡管产生相反方向的往复运动，磁铁产生微小的位移，线圈切割磁力线，线圈的磁通量产生变化，根据e=N(dφ/dt)计算线圈产生感应电压，变送器的电路部分测量线圈交流电压。
当测量管流量为零时，两个检测线圈的相位是相同的，相位差为零；当有流体流过测量管，受科里奥利力的影响，入口测与出口测的测量管因受相反的牛顿力的作用而产生扭曲，入口和出口的检测线圈检测的交流信号就形成了相位差，相位差的大小直接反映流体流量质量的大小。
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。
科氏力质量流量计的原理及应用
科氏力质量流量计的原理及应用科氏力质量流量计简介科氏力质量流量计是一款高精度、高稳定性的流量计，它采用科氏效应，通过测量流体的动能和热能来计算流体质量流量，因此不需要校正密度等参数，适用于各种流体介质的计量。
科氏力质量流量计目前被广泛应用于石油、化工、电力、冶金、轻工、制药、食品、航空航天等行业。
科氏力质量流量计的原理科氏力质量流量计的核心原理是科氏效应，也称为焦耳-汤姆孙效应，它是一种在流体中产生的涡旋运动，将流体的动能和热能转换成压力。
科氏力质量流量计通过在流体管道内安装一个成对的科氏螺旋体，当流体通过时，科氏螺旋体会将流体分割成成对的螺旋流，由于科氏效应的作用，螺旋流会在周向生成压力差。
与此同时，流体的动能和热能被转换成压力，同时在叶轮上形成了一个旋转力矩。
流体质量流量可以通过爆炸式减压阀展开的压力波信号预测，在管道上安装的传感器可以测量叶轮的旋转速度，由此可以计算出流体的质量流量。
科氏力质量流量计的优点1.高精度性。
科氏力质量流量计可以高精度地测量流体的质量流量，其在低流速和高流速时都具有高稳定性和精度。
2.使用广泛。
科氏力质量流量计可以用于各种流体介质的计量，无需校正密度等参数，适用于各种流场形式。
3.自清洁性能。
科氏力质量流量计采用特殊的设计，使其具有自清洁性能，能够避免积存。
4.处理能力强。
科氏力质量流量计能够检测多种流体介质、高温、高压、酸性和碱性等环境下的流量，具有很好的适应性和处理能力。
5.维护简单。
科氏力质量流量计无动态零部件，无需要维护的对象，这减少了维护成本和时间。
科氏力质量流量计的应用1.石油和化工工业。
科氏力质量流量计对于石油和化工工业中的油、气等介质流量的测量非常有优势，能够大幅提高生产效率和产品质量。
2.电力、冶金、轻工、制药、食品行业。
科氏力质量流量计也适用于电力、冶金、轻工、制药、食品等行业应用，能够适应流量测量的多种应用场景。
3.研究领域。
科氏力质量流量计也被广泛应用于研究领域，例如地质固体流、气动力学、空气动力学等等。
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效应是指当有导电体在磁场中运动时，会在导体周围产生一股感应电流。
这股电流方向与导体的运动方向、磁场方向以及导体与磁场的夹角有关。
根据科氏力的定义，流经导体的电流在磁场中受到一个向外的力，这个力被称为科氏力。
科氏力质量流量计由一个弯曲的导管和一个磁场生成器组成。
流体从导管中通过时，会受到一个电磁场的作用。
这个电磁场由磁场生成器产生，它使流体中的带电粒子受到一个力，并使它们发生偏转。
这个力导致流体中的带电粒子产生一个向外的质量流动，也即流体的质量流量。
具体地说，为了测量流体的质量流量，科氏力质量流量计通常要求流体中含有可以导电的颗粒。
当流体通过导管时，导管的弯曲会使流体受到一个压力差，从而加速流体的流动。
同时，磁场生成器会产生一个磁场，使带电颗粒发生向外的偏转。
这个偏转导致了一个向外的质量流动，也就是质量流量。
为了测量这个质量流量，科氏力质量流量计采用了一个测量电路。
这个电路通常包括一个导心以及一个测量元件。
当导体中的带电颗粒偏转时，它们会在导心中产生一个感应电流。
这个感应电流与质量流量相关，并且可以通过测量元件进行测量。
测量元件通常是一个电流感应器，也可以是一个电压感应器。
它的作用是将感应电流转换为一个可以测量的电信号。
当然，为了确保测量的准确性，科氏力质量流量计还需要进行一系列的校准。
这个校准通常涉及不同流速、不同粒径的颗粒以及不同磁场强度的测试。
总的来说，科氏力质量流量计利用科氏力效应来测量流体的质量流量。
通过测量流体中的带电颗粒的偏转，可以确定流体的质量流量大小。
虽然科氏力质量流量计的测量精度受到一些因素的影响，但它仍然是一种广泛应用的流量测量原理。
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。
化工仪表质量流量计的原理及常见故障与应用
化工仪表质量流量计的原理及常见故障与应用摘要：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组成。
随着工业生产过程的自动化和智能化，流量仪表在整个计量仪表中所占的比重越来越高。
关键词：科氏力质量流量计；自动化；智能化1工作原理和基本组成阐述科氏力式质量流量计的工作原理之前，我们先了解科氏力的原理：当一根管子绕着原点旋转时，让一个质点通过管子向外端流动，即质点的线速度由零逐渐加大，也就是质点被赋予能量，随之而产生的反作用力 FC 将使管子运动发生滞后。
相反，让一个质点从外端通过管子向原点流动，即质点的线速度由大逐渐减少趋向于零，质点的能量被释放出来，随之而产生的反作用力 FC 将使管子的旋转速度加快，即管子运动发生了超前。
这种能使旋转着的管子运动速度发生超前和滞后的力 FC 被称为科氏力。
科氏力式质量流量计就是基于科氏力效应的谐振式传感器，产生两个正弦信号，通过两个正弦信号相位差的大小直接反映出质量流量的大小如图1 所示。
图1 科氏力式质量流量计原理根据工作原理，科氏力式质量流量计一般由一次装置和二次装置组成：一次装置是由测量管、信号检测器、振动驱动器、支撑结构和壳体组成的流量传感器；二次装置即为流量转换器。
要使用好科氏力式质量流量计，选型是至关重要的一步。
科氏力式质量流量计选型主要根据以下几个方面来选择：(1) 根据所测量的介质特性选择流量计的结构和材质。
科氏力式质量流量计的测量管有多种，根据其结构不同，可以分为连续型、双管型和单管型，不同的管型所对应的数学模型也不一样。
选择科氏力式质量流量计的结构形式要根据所测量的介质来考虑并进行选择。
一般来说：测量纯净的、粘度不高的液体，对管型没有具体要求；测量易汽化的液体或含有气泡的液体，应该选择不易聚积气体或气泡的管型，(2) 根据所测量的介质流量范围选择流量计的量程。
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两部分：机械结构的平衡和内部介质的平衡。 在很多工况下，工作介质的会出现不平衡，如：液体分层，液体
气化，流量计未充满等现象都会带来零点的变化，但当工艺状态趋于 稳定时零点又可以回到起始状态。这只是零点的变化，此时，流量计 的零点不需标定。
当流量计使用一段时间后，发生机械机构的平衡状态的变化，当 再回到起始状态时，这时的零点和最初的零点不一样，如内部结构部 平衡变化（腐蚀、磨损）、应力变化、电路漂移等因素会导致流量计 的零点发生漂移，此时流量计的零点需要重新标定。
➢ 流量的表示方式？ 流量可以用体积或质量来表示。用体积表示的流量为体积流量，
单位为立方米/时（m3/h）或升/分（L/min）；用质量计算的称为质 量流量，单位为吨/时（t/h）或千克/时（kg/h)。
➢ 流量计按常用测量方法，大体上可分为哪几类？ 可分为容积式、速度式、差压式、质量流量计等类型。
工作原理
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
优点：
• 高精度 ➢
➢
提高计量精度液体 保证公平交易
• 可靠性 ➢
➢
降低日常维护 增加运行时间
• 易使用 ➢
➢
安装调试简单 培训要求简单
➢ 多种参数测量：质量流量、密度、温度等等
• 灵活性 ➢ 多种介质测量：液体、气体、浆体
三、科氏质量流量计的优缺点
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）
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。
Hale Waihona Puke 四、科氏质量流量计的安装使用与维护
管线接口
检测线圈组 温度探测装置
(RTD)
流量管
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
二、科氏质量流量计的工作原理
➢ 流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力，它是科里奥利在1832年 研究轮机时发现的，简称科氏力。 产生条件：1、旋转（或振动）；2、流体沿旋转方向径向运动
➢ 科式质量流量计以科氏力为基础，在传感器内部有两根平行的流量管， 中部装有驱动线圈，两端装有检测线圈，变送器提供的激励电压加到驱 动线圈上时，振动管作往复周期振动，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。这两个信号的相位差与流经传感器的流体质量流 量成比例关系，计算机解算出流经振管的质量流量。不同的介质流经传 感器时，振管的主振频率不同，据此解算出介质密度。安装在传感器器 振管上的铂电阻可间接测量介质的温度。
五、科氏质量流量计的故障排除
现场稳定性差（波动）
现场误差大（偏差）
• 液体气化、含气；气体含 液
• 振动、电磁、变送器电源 、接地线干扰
• 仪表内部接线虚接
• 参数设置不当（K，LF， Kt、Kp）
• 温度测量不正确 • 传感器磨损、腐蚀 • 错误的零点标定
五、科氏质量流量计的故障排除
零点标定： 零点是表明传感器内部系统平衡的重要指标。这种平衡状态包括
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
一、科氏质量流量计的组成结构
科里奥利质量流量计由两部分组成，
1.流量传感器（与管道连接，测量介质流量)；
2.流量变送器：通过信号线（通讯电缆）将传感器测 量的流量信号处理、计算，输出标准的4~20mA电流、 脉冲、485通讯信号等，送到上位机显示流量。
各种流量传感器
质量流量计结构图
驱动线圈组
信号电缆连接传感 器与变送器，提供 流量管的振动动力， 传输信号数据
科氏质量流量计
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。