质量流量计密度测量原理
质量流量计测量石灰石浆液密度的应用介绍
由于脱硫系统浆液的腐蚀性及磨蚀性，同时又有很高的含固率(可达30%),无法采用常规检测方法测量其密度，使密度计的选型具有很大限制。
目前，国内脱硫系统浆液密度测量方法主要有三种，即差压法、γ射线放射吸收测量法、科氏力质量流量计法。
科氏力质量流量计测量脱硫系统石灰石浆液密度是由于该流量计的结构形式与振动管密度计的结构形式类同。
测量管连续地以一定的共振频率进行振动，因共振频率是流体密度的函数，当不同密度的流体充满振动管时，其振动管的振动频率也将发生改变。
因此测量出振动管的频率变化就完成了密度的测量。
此种方法，是目前浆液密度主流测量方法。
该方法测量精确可靠，适应浆液密度范围宽。
完全能满足现场使用要求。
要更好地使用该产品须注意以下几方面问题。
1：垂直安装或水平安装时应将测量管向上，保护测量管不受固体残渣积存堆积所造成的测量管频率改变，从而影响其密度测量的准确性。
2：厂家在使用科氏力质量流量计测量密度时往往忽略了流速或流量对质量流量计造成的影响。
流过质量流量计介质的流量对流量计测量密度精度确实没有直接的影响，但是高速流动的石灰石浆液对质量计测量管的磨损是很大的，从而影响其使用寿命。
所以应尽量使流过质量计的流量不要太高以提高其使用寿命降低成本。
具体办法是如果主管道流量过大时可以将质量计安装在旁路，通过阀门控制其流量的大小。
3：不要直接安装在垂直放空管出口，应在泵的压力侧(防止低压)。
4：长时间使用后由于材料堆积、磨损及腐蚀使测量管机械结构发生改变，其共振频率已受这些因素影响从而造成密度测量精度降低须进行现场重新校验调节。
5：长时间停用前应用清水冲洗管道防止石灰石附着在测量管壁甚至堵塞管道所造成的测量精度下降甚至无法测量。
差压法为间接测量法，即通过压差变送器测量不同高度浆液之间的压差，根据ρ=P/gH计算出浆液密度,其中ρ为浆液密度，P为差压变送器测出压力，H为固定距离，g为常数。
其主要优点是价格便宜，不需要单独的测量管路系统。
质量流量控制器原理
质量流量控制器原理质量流量控制器是一种用于控制气体质量流量的仪器，它可以根据用户设定的质量流量值，精确地调节气体的流量，从而确保气体流量的准确性和稳定性。
本文将重点介绍质量流量控制器的原理及其工作方式。
一、质量流量控制器原理质量流量控制器的原理基于流场动态计量技术，它通过测量气体密度和瞬时流量计算气体的质量流量，然后根据设定值调节流量控制阀门的开度，从而实现质量流量的精确控制。
在质量流量控制器中，气体通过流量计进入测量腔体，测量腔体中装有传感器，可以进行压力、温度、流量、密度等参数的测量。
这些参数直接影响了气体密度的计算，而气体密度的准确计算是控制质量流量的关键。
测量系统完成数据采集后，将数据转换为质量流量值，并通过控制阀门的开度来调节气体流量，实现质量流量的精确控制。
二、质量流量控制器的工作方式质量流量控制器主要分为两个部分，即测量模块和电子控制模块。
（一）测量模块测量模块由流量计和密度计组成。
流量计可以根据气体流过流体的速度进行测量，而密度计则是利用气体压力、温度、流量等参数进行测量。
这两种仪器都非常精确，可以实时测量气体的流量和密度。
在测量模块中，流量计和密度计通过传感器与电子控制模块相连。
当气体经过流量计时，流量计产生信号并将其传输到控制模块，控制模块根据信号计算出气体的流量。
当气体经过密度计时，密度计也会产生信号并传输到控制模块，控制模块根据信号计算出气体的密度。
（二）电子控制模块电子控制模块主要由控制器、流量计控制器、密度计控制器和阀门控制器等部分组成。
电子控制模块的主要作用是接收来自测量模块的信号，并根据用户设定的质量流量值自动调节阀门的开度，从而控制气体的流量。
具体的工作流程如下：1. 用户根据需要设定目标质量流量值，并将该值输入到控制器中。
2. 测量模块中的流量计和密度计开始测量气体的流量和密度，并将测量结果传输到电子控制模块中。
3. 电子控制模块根据测量结果计算出当前的质量流量值，并将该值与用户设定的目标质量流量值进行比较。
质量流量计原理简介
质量流量计原理简介
在实际的工业生产中，需要测量一些液体或气体的质量，以前只能在测量流体的温度、压力、密度和体积等参数后，通过修正、换算和补偿等方法间接地得到流体的质量，随着技术的发展逐渐出现了直接测量质量的流量计--质量流量计。
质量流量计原理
质量流量计按原理可分为：热式、差压式、科里奥利式质量流量计，下面分别介绍原理。
热式
热式质量流量计的基本原理是利用外部热源对管道内的被测流体加热，热能随流体一起流动，通过测量因流体流动而造成的热量（温度）变化来反映出流体的质量流量。
差压式
差压式质量流量计是以马格努斯效应为基础的流量计，实际应用中利用孔板和定量泵组合实现质量流量测量。
常见的有双孔板和四孔板与定量泵组合两种结构。
科里奥利
科里奥利质量流量计（简称科氏力流量计）是一种利用流体在振动管中流动而产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理来直接测量质量流量的仪表。
科氏力流量计结构有多种形式，一般由振动管与转换器组成。
振动管（测量管道）是敏感器件，有U形、Ω形、环形、直管形及螺旋形等几种形状，也有用双管等方式，但基本原理相同。
下面以U形管式的质量流量计为例介绍。
科式流量计原理图
科式流量计结构图
科式之流量计实物图
科式之流量计实物图。
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。
质量流量计测量原理
Time Time Time
在没有流量的情况下，入口和出口处检测线圈监测到的交流电信号是同 相位的。当有流量的时候，由于科里奥利作用，流量管产生扭曲，两端的 检测线圈输出的交流电信号存在相位差。流量越大，相位差就越大，而且 其相位差 T 与流量的大小成正比关系。这样，可以利用 T 作为质量流 量的标定系数，即可以用T 来表示每秒有多少克的流量流过。
在每个流量管上，均有一组磁铁 / 线圈组，我们称之为入口检测 线圈和出口检测线圈。由于相对 振动，线圈在磁铁的磁场做切割 磁力线的运动，在内部回路产生 交流电信号。该信号能准确地反 映线圈组间的相对位移和相对速 度。通过监测该交流信号，我们 可判断测量管的运行状态。
质量流量检测原理
mV mV mV
相位差与流量标定系数
2.9098 克/秒/微秒
密度测量原理
低密度 mV
高密度 mV
Time Time
按照弹性模数的理论，弹簧所悬挂物体的质量和它振动的频率 成反比。这一概念引入到流量管的振动，整体质量（测量管和内 部介质之和）越大，其振动频率就越小。通过检测已知密度（例 如标准状态下的水和空气）的介质流经测量管时的频率，可以得 到密度与频率之间的线性关系，然后通过振动频率换算到密度。
科里奥利质量流量计的工作原理
✓ 在双管型质量流量计当中，入口处 的分流管把流入的介质均等地一分为 二，送到两根测量管中，这样保证了 100%的介质流经测量管 ✓ 两根测量管由于驱动线圈的作用， 产生以支点为轴的相对震动。当测量 管中有流量时，产生如图所示的科里 奥利现象。
科里奥利质量流量计的工作原理
e+h质量流量计原理
e+h质量流量计是由瑞士Endress+Hauser公司（E+H）生产的一种流量测量仪器，它采用了核磁共振技术用于测量液体质量流量。
其原理如下：
1. 核磁共振现象：核磁共振是指原子核在外加磁场的作用下发生共振现象的物理现象。
不同元素的原子核会有不同的共振频率。
2. 测量原理：e+h质量流量计通过利用核磁共振技术对介质进行检测。
在装置中，介质通过测量管时，受到特定的磁场和射频信号的影响，这会使介质中的氢原子核发生共振。
然后通过探测器来检测共振的频率，并根据核磁共振现象与质量流量之间的关系，从而计算出介质的质量流量。
3. 优势：与传统的流量计相比，e+h质量流量计的优势在于其能够对非导电液体、腐
蚀性液体等介质进行准确测量，并且不受流体密度、粘度等参数变化的影响，具有良
好的稳定性和精度。
总的来说，e+h质量流量计利用核磁共振技术，通过检测介质中原子核的共振现象，实现对液体质量流量的精确测量。
《质量流量计原理》课件
高精度化
为了满足工业生产对精确测量的 需求，质量流量计的测量精度不
断提高，误差范围不断缩小。
多功能化
除了基本的质量流量测量外，质 量流量计还逐渐具备温度、压力 等参数的测量功能，以及流量控
制、调节等功能。
市场应用前景
工业领域
质量流量计在石油、化工、制药等工 业领域有广泛应用，用于精确测量和 控制原料、半成品和成品的流量。
质量流量计原理
目录
• 质量流量计概述 • 质量流量计的工作原理 • 质量流量计的特点 • 质量流量计的安装与使用 • 质量流量计的发展趋势与展望
01
质量流量计概述
质量流量计的定义
质量流量计是一种测量流体质量流量 的仪表，它能够直接、准确地测量管 道中流体的质量流量。
质量流量计通过测量单位时间内流经 测量管的流体质量来计算流体的质量 流量，不受流体密度、温度、压力等 参数变化的影响。
安装注意事项
01
02
03
确定安装位置
选择气流稳定、便于维护 和操作的位置，避免安装 在振动大、磁场干扰强的 区域。
管道准备
确保管道内壁光滑、无锈 蚀、无杂质，以减小测量 误差。
安装方向
根据质量流量计的型号和 规格，确定正确的安装方 向，确保传感器与流体流 向一致。
使用方法
开机自检
按照操作手册进行开机自检， 确保流量计正常工作。
参数设置
根据实际工况，设置流量计的 参数，如流量范围、温度和压 力补偿等。
数据读取
通过显示屏或数据采集系统读 取流量、密度、温度和压力等 数据。
异常处理
发现异常数据或故障时，及时 停机检查，排除故障后再重新
开机。
维护与保养
质量流量讲义
震动
V > 0
Fc
Fc
V = 0
测量原理 – 质量流量计中的测量信号
w = 角速度 Fc = 科里奥利力 = 相位差 A,B = 传感器 y = 振幅 t = 时间
~ Fc ~ m
•
直接或间接测量在旋转管道中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。
测量管形状的比较
流通能力好，不易粘附，可测量高粘度的流体 不易阻塞，能自排空，易清洗。 压损小，有利于节能。 体积小，重量轻，安装方便。
直管，微弯管型传感器优点：
直管，微弯管型传感器优点 很高的抗干扰能力 保证很高的精度
Micro Motion质量流量计系列
传感器 D系列0.15% 3“，6” 高温型有1/2”，1“，1-1/2” E系列 CMF 0.1% 高温型3“ F系列0.2% 是D系列的改进型 R系列0.5% T系列0.15% 直管 ¼--1-1/2 CNG050 测气体
流量传感器安装
详细的应用信息
传感器安装姿势和位置：
流量传感器测量管内残留固形物、结垢、滞留气体等均将影响测量精度。一般说装于自下而上流动的垂直管道较为理想；但对于非直形测量管质量流量计装在垂直管道还是水平管上。取决于管道振动状况和应用条件。安装位置必须使测量管内充满液体，例如水平管道上流体流过质量流量计后直接放入容器而无背压，测量管往往不能充满，会使输出信号激烈波动。
提高过程效益 稳定产品质量 降低日常维护 增加运行时间 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 多种介质测量：液体、气体、浆体
为什么要选用质量流量计
质量流量计的多参数特性
密度
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质量流量计密度测量原理
本文旨在深入探讨质量流量计在密度测量方面的应用原理和方法。
我们将从以下几个方面展开讨论：质量流量测量、流体密度测量、流体温度和压力测量、流体粘度测量、流体压缩性测量、流体密度修正以及误差分析和修正。
1.质量流量测量
质量流量测量是流量计量的重要环节，主要方法包括直接测量和间接测量。
直接测量通过测量流体的重量或者质量来确定流量，而间接测量则是通过测量与流量相关的其他物理量（如压力、温度和体积等）来计算流量。
质量流量计可以直接测量流体的质量，具有较高精度和可靠性。
2.流体密度测量
流体密度是描述单位体积流体质量的重要物理量。
流体密度的测量方法主要有直接测量和间接测量。
直接测量通过测定单位体积流体的质量来确定密度，如使用密度计。
间接测量则是通过测量与密度相关的其他物理量（如重度、比容等）来计算密度，如使用压力传感器和温度传感器等。
3.流体温度和压力测量
温度和压力是影响流体密度的重要因素，因此在密度测量时需要同时测定流体的温度和压力。
温度测量一般使用温度计或温度传感器，压力测量则可使用压力传感器或压力表。
对于高压或真空环境下的密度测量，还需考虑气体压缩性对密度测量的影响。
4.流体粘度测量
流体粘度是描述流体流动特性的物理量，对密度测量具有一定影响。
一般而言，高粘度流体的密度比低粘度流体的密度大。
粘度测量方法主要有毛细管粘度计和旋转式粘度计等。
在进行密度测量时，一般不直接测定流体的粘度，而是通过测定与其相关的其他物理量（如摩擦力、流量等）来计算粘度。
5.流体压缩性测量
流体的压缩性是指在一定压力或温度变化条件下，流体的密度发生相应变化的现象。
压缩性的大小与流体的性质、温度和压力等因素有关。
对于易压缩的流体，密度的变化较大；对于不可压缩的流体，密度的变化较小。
压缩性的测量方法主要有等温压缩试验和变压分析等。
6.流体密度修正
在实际应用中，我们通常通过质量流量计和其他传感器（如温度、压力传感器）来测定流体的密度。
由于各种误差的存在，需要对测得的密度值进行修正。
修正方法主要包括根据温度、压力变化的修正公式以及利用标定试验得到的修正曲线进行修正等。
修正时要考虑传感器精度、环境因素（如温度、压力、湿度等）以及流体的物性（如粘度、压缩性等）等多种因素的影响。
7.误差分析和修正
质量流量计在密度测量过程中可能产生误差，这些误差可能来源于流量计本身、传感器读数以及计算公式的近似等。
为了提高测量的
准确性和可靠性，需要对这些误差进行分析和修正。
误差分析可以通过实验数据与理论预测相比较来完成，修正方法包括对传感器读数进行滤波处理、利用统计方法对测量结果进行修正以及根据误差来源对计算公式进行修正等。
总之，质量流量计在密度测量方面具有广泛的应用前景，本文介绍了其基本原理和方法。
在实际应用中，需要注意误差的来源和修正问题，以提高测量的准确性和可靠性。
随着技术的不断发展，新型的质量流量计和传感器将不断涌现，为密度测量的精度和范围带来更大的提升。