科氏质量流量计.共27页
科氏力质量流量计使用与标定技术研究
科 氏力质量流 量计标 定结果容易受到多种因素的影响 包括标定 的方法、同步方式、传感器的安装以及温度压力等
２１ 不 同标 定 方 法 的影 响
科 技 前 沿
科 氏力质量流量计使用与标定技术研究
张 达 远
（ 广 州能源 检测 研究 院 ，广东 广州 ５ １ ０ １ ７ ０ ）
ｃ ｝ 商 要】 随着工业生产过程的 自 动化和智能化， 流量钗表在整个计量仪表中所占 的比例不断上升， 科氏力质量流量计是当前最常用的流量计
之一。本文对影响科 氏力质量流量计标定结果的因素进行 了分析，并提出了一些简单的应对方法。
度分量 ，需要在 ａ ｋ 方向施加一个等于 ２ ∞Ｕ ６ 的力，该力来 自管道 ，
而流体质点反作用于官道 上的力就是科 氏力 Ｆ ｃ ，具 ＿ 体 方向如图 １ 所 示，
可以按照下面公式进行计算。
Ｆ ｃ ＝ ２ ｃ Ｉ ） ｕ ６ １ ）
２ ＿ ３ 一次仪表的安装的影响
【 关键闭 科氏力质－ ￣； Ｊ Ｌ 量计 ； 使 用； 误差
１ 科 氏力质量流量计工作原理
１ ． １ 工 作原 理
极为简单 ， 不需要使用额外的电子装置及同步装置 ， 整体成本较低 。但 是对变送器动态特性具有较高的要 求，同时在管道压 力和温度随着 阀门 的开闭状态发生变化时 ， 流量稳定性也会受到一定程度 的影响 ，由于每 次称重值存在差异，会产使秤的非垒 戋 １ 生 误差而影响测量结果。
如图 １ 中所示，当质量为 ６ 的流体质点沿管道 Ａ Ｂ以速度 Ｕ进
行运动 ，同时，管道 Ａ Ｂ以圆心 Ａ以角速度 ｃ － ） 旋转，当该质点以上述
符合方式进 云 动时 ，在任意一点 Ｍ 处，质点均包含两个加速度分量 ，
科氏质量流量计介绍
科氏质量流量计介绍科氏质量流量计是一种用于精确测量流体质量流量的仪器。
相比于传统的体积流量计，科氏质量流量计通过测量流体的质量变化来计算流体的质量流量，具有更高的准确性和稳定性。
科氏质量流量计广泛应用于工业生产过程中，特别是对流体质量流量进行控制和计量的场合。
科氏质量流量计的工作原理是基于科氏效应。
当流体通过科氏质量流量计的传感器装置时，会在装置中产生震荡。
这种震荡会改变装置上两个振动管的共振频率。
根据科氏质量流量计的设计和构造，探测系统可以观察到这种频率变化，并将其转化为流体的质量流量值。
科氏质量流量计的结构通常由两个装置组成：传感器装置和转换装置。
传感器装置由两个平行排列的U型震荡管组成。
流体通过这两个管道之间的空间，使得震荡管在频率上产生变化。
传感器装置可以灵活地安装在各种类型的管道上，便于测量不同流体的质量流量。
转换装置通常由放大器、滤波器和计算器等元件组成。
它主要负责将传感器装置的输出信号进行处理，并将其转换为质量流量值显示或输出给控制系统。
科氏质量流量计的优点之一是其高度准确的测量性能。
传统的体积流量计通常受到温度、压力和流体变化等因素的影响，从而导致测量结果的不准确。
科氏质量流量计则通过直接测量流体的质量变化，可以准确地测量流体的质量流量，无论流体的密度和粘度如何改变。
此外，科氏质量流量计还具有快速响应的特点。
由于其结构简单、体积小，它可以迅速适应流体流量的变化，实现实时的质量流量测量和控制。
此外，科氏质量流量计还具有良好的可靠性和耐久性。
传感器装置采用高强度的材料制造，可以耐受高流速和高压力的环境。
其内部没有移动部件，因此不易磨损或损坏。
这使得科氏质量流量计具有长寿命和高可靠性的特点，可以在恶劣的工作条件下稳定运行。
总的来说，科氏质量流量计是一种可以准确、快速地测量流体质量流量的仪器。
它具有高度准确的测量性能、快速响应、广泛的适用性和良好的可靠性等特点。
随着工业自动化水平的提高，科氏质量流量计在工业生产流程中的应用也越来越广泛。
科氏质量流量计应用于石油行业
科氏质量流量计应用于石油行业科氏质量流量计作为一种可以直接测量流体质量流量的高精度仪表，具有无可动部件和密封件、测量精度受介质温度、压力及密度参数影响小的特点，同时由于流量检测中常用的流体物性参数主要有密度、粘度、压缩系数、比热比和气体绝热指数，因此科氏质量流量计不仅应用于石油行业，例如利用科氏质量流量计和低含水分析仪计量外输原油的纯油量；在转油站使用质量流量计，用于各个计量站原油的外输计量和含水分析。
通过质量流量计对原油的流量、密度进行测量，然后用密度法算出含水率，进而得出纯油量；同样也广泛应用于化工生产中，比如用于测量工艺管道中流经的各种单独介质的流体、各种浆液、非牛顿流体、有足够密度的中高压气体、高黏度流体、含有微量气体的液体、悬浮液等，能够充分满足石油化工生产装置对质量流量的计量要求。
因此科氏质量流量计较其他流量计具有明显的优势，它不仅是提高产品质量的保障，而且是企业提高经济效益的重要手段，逐步为客户所接受。
但由于石油液化气为非均匀混合液体（例如含水液化气），易造成流量计测量管内部介质质量分布不均，造成测量误差。
在液化气出厂由过磅计量向流量计计量转变时，在实际的操作过程中，需要注意减少泵抽空现象；首车起输时，注意要使用小流量装车，避免因为压力过大产生气化现象；减少或者避免装车中断现象，如果条件允许，建议车辆全部使用上装方式装车；杜绝人工干预批控器，要让系统自停，减少水击现象。
同时科氏质量流量计对于零点的要求也较高，在日常维护中要密切关注零点变化，一般应每季度定期检查一次；在日常使用过程如遇工艺有大的调整（介质变化、压力变化、温度变化等），应立即检查零点变化情况，如超过生产厂家限定的指标，应重新调试。
质量流量计相较于传统的用汽车衡满车过磅减去空车过磅量计算净重的交接计量方式，不但简化了装车的操作过程，不受大风、下雨等环境的影响，而且计量准确度更高，能够显著提高产品出厂的速度与总量。
质量流量计使用说明书
-60℃～+200℃ ±1℃ 4mA～20mA 0Hz～10kHz 24V/0.1A 常开（用户订货时说明，可改为常闭）
3.2 基本参数
工作环境参数表（表二） 名 称 -40℃～+200℃ 0℃～+40℃ ≤90% RH，非冷凝 86kPa～106kPa 本安型电源电压: 复合型电源电压: 整机功率 ＜ 15W AC(220±10%)V， （50±5%）Hz (24±10%)V 参 数
3776651 电话： 0592-7160574 传真： 05920592-3776651 地址：厦门市湖里区双利工业园 5 号楼
www. 第 2页
C 系列科里奥利质量流量计使用说明书 HK HKC
3. 产品技术参数
3.1 技术指标
技术指标参数表（表一） 指标名称 质量流量测量准确度 质量流量测量重复性 密度测量范围 密度测量准确度 温度测量范围 温度测量准确度 电流输出 频率输出 批控继电器触点容量 批控继电器触点形式 技术参数 ±[0.2% + （零点稳定度/瞬时质量流量×100%）] ±（ 1/2 ）×[0.2% + （ 零点稳定度/瞬时质量流量×100%） ] 0.2 g/cm3～3.5g/cm3 ±0.002g/cm
3776651 电话： 0592-7160574 传真： 05920592-3776651 地址：厦门市湖里区双利工业园 5 号楼
www. 第 1页
C 系列科里奥利质量流量计使用说明书 HK HKC
1. 概
述
科里奥利力质量流量计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。 本公司仪表已在中国获得了............................................................................................................................ 3
Promass A 100 PROFINET 科氏力质量流量计 操作手册说明书
7.4 硬件设置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 7.4.1 设置设备名称 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.2 安装测量设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.2.1 所需工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.2.2 准备测量设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.2.3 安装测量设备 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.2.4 旋转显示单元 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
BA01424D/06/ZH/01.15 71315831
自下列版本起生效 01.00.zz (设备固件)
Products
Solutions
操作手册 Proline Promass A 100 PROFINET
科氏力质量流量计
Services
• 请将文档妥善保存在安全地方，便于操作或使用设备时查看。 • 为了避免出现人员或装置危险，请仔细阅读“基本安全指南”章节，以及针对特定操作
4.2.1 变送器铭牌 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.2.2 传感器铭牌 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4.2.3 测量设备上的图标 . . . . . . . . . . . . . . 14
RHEONIK高精度质量流量计
160 1493 1600 1570 510 400 --
法兰的容许偏差：+0mm,-3mm 注意：
1813 1200 -- 300 1200 -- 12” -- 650
所有 RHEONIK 仪表用 1.5 倍压力来试验。 高压范围请与我公司或当地供货商联系。
RHEONIK 高精度质量流量计
5
RHM G 螺纹连接尺寸：
540
40
20
485
460 50 50 460 2” 2” 500 25
30 735 600 580 140 90 780 875 725 50 80 725 2” 3” 725 58
40 965 720 690 180 145 1155 -- 725 80 100 725 3” 3” 725 140
03
220 15 15 220 1/2” 1/2” 220 4
172 145 130 40 25 188 205
04
06
234 180 165 60 40 255 322 260 25 25 260
1” 300 8
08
1”
12
25
480
400 25
400
11/2” 400 18
15 454 300 285 70 50
06 1/2” 10 230 322 233 180 165 60 40 0
08 1/2” 10 230 322 233 180 165 60 40 0
12
1” 20 350 540 455 300 285 70 50 26
15
1” 20 o.r 540 455 300 285 70 50 26
20
1 个频率或脉冲输出
质量流量计结构原理
质量流量计结构原理说明：质量流量计是一种新型流量测量仪表，它可以直接用于测量介质的质量流量、密度和温度，具有测量精度高、量程比宽、稳定性好、维护量低等特点，在石化行业得到了广泛应用。
通常质量流量计指基于希腊人科里奥利( Coriolis)力原理制成的流量计，它由一台传感器和一台用于信号处理的变送器组成，再配用流量积算器组成流量测量系统。
在传感器的外壳内有一对平行的测量管(随制造厂不同形状各异)，该管在安装于管子端部的电磁驱动线圈作用下，做近似音叉的振动。
其测量原理以牛顿第二运动定律为基础式中 F 流体作用力m 被测介质质量G 加速度当流体通过两个平行的测量管时，会产生一个与流速方向横向的加速度及相应的科里奥利力，该力使测量管振荡而发生扭曲，这一扭曲现象被称之为科里奥利现象。
根据牛顿第二运动定律，测量管扭曲量的大小是完全与流经测量管的质量流量的大小成正比的。
当流体流过测量管时，流体就会受到科里奥利力的作用，测量管里流体所受科里奥利力的反作用，产生进口和出口的相位差。
当流量为零时，测量管在固有频率下振动，测量管不产生扭曲，流体进口和出口的相位差为零。
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。
由此可见，质量流量计所测到的质量流量与流体的温度、压力、黏度、电导率和流动状态无关，有无直管段并不影响仪表的测量精度，流体介质充满测量管才是质量流量计正常运行的保证。
在非惯性系中，物体受到的一种实际上不存在的力。
比如说，匀速运动的火车的光滑地板上有一个小球，这时它在水平方向上不受力。
如果火车急刹车，那么小球向前滚动。
以火车为参照物对小球进行受力分析，发现小球不受力却运动了起来（获得加速度），那么在以火车为参照物的参考系中，为了解释这一现象，引入一个不存在的力F，认为是F使小球运动。
这个F就是一种不存在的力。
科氏力质量流量计
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。
这个力作用在测量管上，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2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：S形测量管、U形测量管、双J形测量管、B形测量管、单直管形测量管、双直管形测量管、Ω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。
1． S形测量管质量流量计如图3所示，这种流量计的测量系统由两根平行的S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。