高质量流量计工作原理
科里奥利质量流量计原理及其应用
科里奥利质量流量计原理及其应用科里奥利效应是指在流体中通过有一温度差的导热体时，流体在导热体附近产生热量或吸收热量的现象。
科里奥利质量流量计利用了这一效应，通过测量不同温度下流体的温度差，进而确定流体的质量流量。
科里奥利质量流量计由导热体和两个温度传感器组成。
导热体通常为一根细长的热电偶或热电阻丝，安装在流体管道内部。
两个温度传感器分别安装在导热体的上游和下游位置，用于测量导热体处温度的变化。
当流体通过流量计时，由于科里奥利效应的存在，在导热体上会形成一个温度差。
这个温度差与流体的质量流量成正比。
科里奥利质量流量计工作的基本原理是根据热量传导和对流的物理特性。
当流体通过导热体时，导热体与流体之间会发生热量交换。
这个热量交换会导致导热体上的温度发生变化，而导热体处的温度变化与流体的流速和热导率有关。
通过测量导热体上游和下游的温度差，可以确定流体的流速和质量流量。
科里奥利质量流量计广泛应用于流体控制和检测领域。
它适用于气体和液体的流量测量，尤其对于液体的测量精度更高。
在工业生产中，科里奥利质量流量计常用于化工、石油、食品、制药等行业，用于计量和控制液体的流量。
它可以实时监测流体的流量，提供准确的流量数据，帮助企业实现节能减排和生产优化。
此外，科里奥利质量流量计还可应用于燃气发电站、供热系统、生物反应器等场合，用于流体质量的测量和监控。
科里奥利质量流量计具有准确、稳定、可靠的特点，但也存在一些限制。
首先，导热体的安装需要一定的技术要求，安装不当会影响测量的准确性。
其次，科里奥利质量流量计对流体中的杂质和气泡比较敏感，需要进行过滤和净化处理。
此外，科里奥利质量流量计的价格相对较高，适用于一些对流量测量要求较高的场合。
总之，科里奥利质量流量计是一种基于科里奥利效应原理的流量计，能够准确测量气体和液体的质量流量。
它在工业自动化控制和流体检测领域应用广泛，具有精度高、稳定性好、可靠性强等优点。
随着科技的不断进步，科里奥利质量流量计将会在更多领域得到应用和发展。
mems热式质量流量计工作原理
MEMS热式质量流量计是一种常用于测量气体流量的仪器，其工作原理基于MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems，微电子机械系统）技术和热物理学原理。
这种流量计具有精度高、响应速度快、体积小等特点，广泛应用于工业和科研领域。
下面将从结构特点、工作原理和应用领域等方面介绍MEMS热式质量流量计的工作原理。
一、结构特点1.微型化结构MEMS热式质量流量计主要由微加工技术制作而成，整体结构非常微小。
其尺寸通常在毫米级别，因此具有体积小、重量轻的特点。
2.热敏传感器流量计的核心部件是热敏传感器，它通常采用热敏电阻、热电偶或热敏薄膜等器件。
当气体流经热敏传感器时，热敏传感器的温度会随流体流速的变化而发生相应变化。
3.微型加热器为了维持热敏传感器的恒定温度，MEMS热式质量流量计通常还配备有微型加热器。
微型加热器可以根据流体流速的变化调节热敏传感器的温度，从而实现流量的测量。
二、工作原理1.传感器供电当MEMS热式质量流量计接通电源后，热敏传感器和微型加热器会被供电，开始工作。
2.热传导机制当气体流经热敏传感器时，气体与热敏传感器的热量交换会引起热传导效应。
气体的流速越大，热量的带走越快，热敏传感器的温度就会相应下降。
3.温度补偿为了准确测量气体流速，需要对热敏传感器的温度进行补偿。
而微型加热器就起到了这一作用。
通过微型加热器对热敏传感器的加热，可以保持热敏传感器的温度始终处于一个稳定的状态，从而实现对气体流速的精确测量。
三、应用领域MEMS热式质量流量计由于其体积小、功耗低、响应速度快等特点，被广泛应用于各种气体流量测量领域。
1.工业自动化在工业自动化控制系统中，常常需要对气体流量进行准确测量。
MEMS热式质量流量计可以满足工业自动化设备对于流量测量的需求，广泛应用于气体流量的监测和控制。
2.能源领域在能源行业，对气体流量的准确测量是非常重要的。
MEMS热式质量流量计可以用于天然气、煤气等能源的流量测量和监测，为能源行业的生产和管理提供重要支持。
东福科质量流量计说明书
东福科质量流量计说明书摘要：1.东福科质量流量计概述2.东福科质量流量计的工作原理3.东福科质量流量计的产品特点4.东福科质量流量计的应用领域5.东福科质量流量计的安装与维护6.东福科质量流量计的性能指标7.结论正文：一、东福科质量流量计概述东福科质量流量计是一种用于测量流体质量流量的工业自动化仪表，由我国知名仪表制造商东福科公司生产。
作为一种高精度、高可靠性的流量计，它广泛应用于石油、化工、冶金、电力等产业领域，旨在满足各种生产过程中对流量测量的准确性、稳定性和可靠性的要求。
二、东福科质量流量计的工作原理东福科质量流量计的工作原理是基于热学原理，通过测量流体在流动过程中对热量的吸收或释放来计算质量流量。
具体来说，它通过测量流体在流经流量计时对传感器产生的热效应，从而得出流体的质量流量。
这种流量计具有高精度、高稳定性和抗干扰能力强等特点。
三、东福科质量流量计的产品特点1.高精度：东福科质量流量计采用先进的热学原理，测量精度高达±0.15%。
2.高稳定性：流量计在各种工况下都能保持稳定的测量性能，适用于复杂多变的工业环境。
3.抗干扰能力强：东福科质量流量计具有较强的抗电磁干扰、抗振动和抗温度变化等干扰因素的能力，确保测量数据的准确性。
4.广泛应用于各种流体介质：包括气体、液体和蒸汽等。
四、东福科质量流量计的应用领域东福科质量流量计广泛应用于石油、化工、冶金、电力等产业领域，以及食品、制药等卫生要求较高的场合。
在这些领域，东福科质量流量计都能提供准确、可靠的流量测量数据，为生产过程的控制和管理提供有力支持。
五、东福科质量流量计的安装与维护为了确保东福科质量流量计的测量精度和稳定性，安装时应遵循相关规定和标准。
在日常使用过程中，要定期对流量计进行维护和检查，如清洗传感器、校准仪表等。
六、东福科质量流量计的性能指标东福科质量流量计的性能指标主要包括测量范围、测量精度、响应时间、工作温度和压力等。
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
科隆质量流量计
科隆质量流量计介绍科隆质量流量计（Coriolis Mass Flow Meter）是一种用于测量流体质量流速的仪器。
它基于科隆效应原理，通过对流体产生的能量损耗进行测量，来确定流体的质量流量。
工作原理科隆质量流量计利用了科隆效应，在流体通过管道时会产生弯曲和扭转。
当流体通过科隆质量流量计时，测量元件会将流体分成两个流体束，分别在弯曲的管道上旋转。
科隆质量流量计中的传感器会测量这两个旋转的流体束的惯性差异。
由于质量不同的流体在同一条件下的惯性差异，传感器可以通过这种差异来计算流体的质量流量。
优点•准确性高：科隆质量流量计可以测量高精度的流体质量流速，通常在±0.1%的准确度范围内。
•宽范围：科隆质量流量计适用于各种流体，包括气体、液体和悬浮颗粒。
•多功能：科隆质量流量计不仅可以测量流体质量流量，还可以实时监测流体密度、温度和浓度。
•无需修正：科隆质量流量计不受流体的物理和化学性质影响，不需要修正流量。
应用领域科隆质量流量计在许多行业中被广泛应用，包括但不限于以下领域：•石油和化工：科隆质量流量计可用于测量原油、炼油产品和化工产品的质量流量，帮助监测生产过程中的质量控制。
•食品和饮料：科隆质量流量计可用于测量食品和饮料的质量流量，确保产品的一致性和合格标准。
•制药和生物技术：科隆质量流量计可用于测量药品和生物技术产品的质量流量，确保产品的质量和稳定性。
•能源和环境：科隆质量流量计可用于测量天然气、煤气和水的质量流量，帮助实现能源的高效利用和环境保护。
安装和使用注意事项•安装时，科隆质量流量计应与管道水平安装，并确保流量计与管道之间没有压力泄漏。
•在使用时，要定期校准科隆质量流量计，以确保流量计的准确度和稳定性。
•科隆质量流量计要避免与腐蚀性物质接触，以防止损坏传感器和测量元件。
•维护时，定期清洁科隆质量流量计，清除管道中的杂质，确保流量计的正常运行。
结论科隆质量流量计是一种可靠而高精度的测量工具，在许多行业中有着广泛的应用。
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1”
12
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480
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1” 20 o.r 540 455 300 285 70 50 26
20
1 个频率或脉冲输出
各种流量计工作原理及优缺点
各种流量计工作原理与优缺点目录流量计总则 (3)1、按测量原理分类 (4)2、按流量计结构原理分类 (5)1.差压式流量计 (5)2.孔板流量计 (7)3.浮子流量计 (8)4.容积式流量计 (9)5.污水流量计种类 (11)6.涡轮流量计 (12)7.涡街流量计(USF) (14)8.电磁流量计(EMF) (17)9.超声流量计 (20)10.质量流量计 (24)11.热式质量流量计（恒温差TMF） (25)12.科里奥利质量流量计(CMF) (25)13.明渠流量计 (27)14.静电流量计 (27)(electrostatic flowmeter) (27)15.复合效应流量仪表 (27)(combined effects meter) (27)16.转速表式流量传感器 (28)(tachmetric flowrate sensor) (28)流量计总则测量流体流量的仪表统称为流量计或流量表。
流量计是工业测量中重要的仪表之一。
随着工业生产的发展，对流量测量的准确度和范围的要求越来越高。
流量测量技术日新月异，为了适应各种用途，各种类型的流量计相继问世，目前已投入使用的流量计已超过 100 种。
每种产品都有它特定的适用性，也都有它的局限性。
按测量原理分为力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。
按流量计的结构原理进行分类，有容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计、质量流量计和插入式流量计。
按测量对象划分，就有封闭管道和明渠两大类；按测量目的又可分为总量测量和流量测量，其仪表分别称作总量表和流量计。
总量表测量一段时间内流过管道的流量，是以短暂时间内流过的总量除以该时间的商来表示，实际上流量计通常亦备有累积流量装置，做总量表使用，而总量表亦备有流量发讯装置。
因此, 以严格意义来分流量计和总量表已无实际意义。
1、按测量原理分类1.力学原理：属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式；利用动量定理的冲量式、可动管式；利用牛顿第二定律的直接质量式；利用流体动量原理的靶式；利用角动量定理的涡轮式；利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式；利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
质量流量计安装要求及工作原理
质量流量计安装要求及工作原理质量流量计安装要求质量流量计作为精密的测量仪表，有着特别高的安装要求。
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，下面的文章都有实在说明。
质量流量计安装的位置1）安装位置应阔别能引起管道机械振动的干扰源，如工艺管线上的泵等。
假如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相近。
假如安装在膨胀节相近，由于管道伸缩会造成横向应力，使得传感器零点发生变化，影响测量精准度。
3）传感器的安装位置应阔别工业电磁干扰源，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。
传感器应阔别变压器、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分传感器测量管，且有确定憋压，这就要求安装位置应在管道的低端。
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。
2）传感器安装法兰必需与管道法兰同轴连接，这样才能减小安装应力，保证测量精度。
安装时应保证管道支撑物只支撑工艺管道，禁止用传感器支撑工艺管道。
应保证传感器外壳悬空，不与任何物体接触。
3）传感器安装在工艺管线上时应保证管道系统与传感器上游、下游侧各两个位置的稳固支撑物坚固连接，全部螺纹连接处必需紧固，夹紧工艺管道有助于减弱潜在的振动干扰。
4）在安装过程中，应避开利用传感器外壳搬动传感器。
5）在传感器安装位置相近工艺管道线上的阀门或泵都需要有其本身的支撑物，不能用支撑传感器的支撑物来支撑阀门和泵。
6）在传感器的上游、下游应装上断流阀。
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质量流量计工作原理
流体的体积是流体温度、压力和密度的函数。在工业生产和科学研究中，仅
测量体积流量是不够的，由于产品质量控制、物料配比测定、成本核算以及生产
过程自动调节等许多应用场合的需要，还必须了解流体的质量流量。
质量流量计的测量方法，可分为间接测量和直接测量两类。间接式测量方法
通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量，这种方式又称为推导式；直
接式测量方法则由检测元件直接检测出流体的质量流量。
1．间接式质量流量计
间接式质量流量测量方法，一般是采用体积流量计和密度计或两个不同类型
的体积流量计组合，实现质量流量的测量。常见的组合方式主要有3种。
（1）节流式流量计与密度计的组合
由前述知，节流式流量计的差压信号P正比于2vq，如图1所示，密度计
连续测量出流体的密度，将两仪表的输出信号送入运算器进行必要运算处理，
即可求出质量流量为
（1-1）
靶式流量计的输出信号与2vq也成正比关系，故同样可按上述方法与密度计组合
构成质量流量计。密度计可采用同位素、超声波或振动管式等连续测量密度的仪
表。
图1 节流式流量计与密度计组合
（2）体积流量计与密度计的组合
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如图2所示，容积式流量计或速度式流量计，如涡轮流量计、电磁流量计等，
测得的输出信号与流体体积流量vq成正比，这类流量计与密度计组合，通过乘
法运算，即可求出质量流量为
（1-2）
（3）体积流量计与体积流量计的组合
如图3所示，这种质量流量检测装置通常由节流式流量计和容积式流量计或
速度式流量计组成，它们的输出信号分别正比于和通过除法运算，即可求出质量
流量为
（1-3）
图2体积流量计和密度计组合 图3 节流式流量计和其他体积流量计组合
除上述几种组合式质量流量计外，在工业上还常采用温度、压力自动补偿式
质量流量计。由于流体密度是温度和压力的函数，而连续测量流体的温度和压力
要比连续测量流体的密度容易，因此，可以根据已知被测流体密度与温度和压力
之间的关系，同时测量流体的体积流量以及温度和压力值，通过运算求得质量流
量或自动换算成标准状态下的体积流量。但这种测量方式不适合高压或温度变化
范围大的情形，因为在此条件下自动补偿检测出来的温度、压力很困难。
2．直接式质量流量计
直接式质量流量计的输出信号直接反映质量流量，其测量不受流体的温度、
压力、密度变化的影响。直接式质量流量计有许多种形式。
（1）热式质量流量计
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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。
如图4所示，在管道中安装一个加热器对流体加热，并在加热器前后的对称
点上检测温度。设pc为流体的定压比热，T为测得的两点温度差，则根据传热
规律，对流体的加热功率P与两点间温差的关系可表示为
（1-4）
由上式可写出质量流量的方程式
（1-5）
图4 热式质量流量计结构示意图
当流体成分确定时，流体的定压比热为已知常数。因此由上式可知，若保持
加热功率P恒定，则测出温差T便可求出质量流量；若采用恒定温差法，即保
持两点温差T不变，则通过测量加热的功率P也可以求出质量流量。由于恒定
温差法较为简单、易实现，所以实际应用较多。这种流量计多用于较大气体流量
的测量。
为避免测温和加热元件因与被测流体直接接触而被流体玷污和腐蚀，可采用
非接触式测量方法，即将加热器和测温元件安装在薄壁管外部，而流体由薄壁管
内部通过。非接触式测量方法，适用于小口径管道的微小流量测量。当用于大流
量测量时，可采用分流的方法，即仅测量分流部分流量，再求得总流量，以扩大
量程范围。
图5为热式质量流量计的外观图。
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图5 热式质量流量计外观图
（2）差压式质量流量计
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。
双孔板结构形式如图6所示，在主管道上安装结构和尺寸完全相同的两个孔
板A和B，在分流管道上装置两个流向相反、流量固定为q的定量泵，差压计连
接在孔板A入口和孔板B出口处。设主管道体积流量为vq，且满足vqq，则由
图可知，流经孔板A的体积流量qqv，流经孔板B的流量为qqv，根据差压
式流量测量原理，孔板A和B处压差分别为
（1-6）
（1-7）
式中，K为常数；为流体的密度。由上式可得
（1-8）
可见，孔板A、B前后的压差31ppp与流体质量流量vmqq成正比，
测出压差p便可以求出流体质量流量。
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图6 双孔板差压式质量流量计结构原理图
由于双孔板质量流量计的定量泵流量必须大于主管道流量，并且要用两个定
量泵，在主管道流量较大时比较困难。因此，提出采用一个定量泵和四个孔板组
合的改进方案。如图7所示，从主管道流入的流量vq分成两路，并在支路安装
相同的孔板A、C和B、D，两个支路间安装一个定量泵，流量为q。设流过孔板
A的体积流量为Aq，流过孔板B、C、D的体积流量如图7中所示。用与上述计算
相同的方法，在vqq时，可求出如下关系
（1-9）
如果vqq，则变成如下关系
（1-10）
可见，四孔板与定量泵组合结构不论vqq或vqq均可测量。
这种测量方法，适于测量液体的质量流量，测量范围为0.5～250 kg/h，量
程比为20：1，测量准确度可达0.5％。
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图7 四孔板差压式质量流量计结构原理图
（3）科里奥利质量流量计
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。
图8 科氏力流量计测量原理
图8所示为U形管式科氏力流量计的测量原理示意图。U形管的两个开口端
固定，流体由此流入和流出。U形管顶端装有电磁激振装置，用于驱动U形管，
使其铅垂直于U形管所在平面的方向以O-O为轴按固有频率振动。U形管的振动
迫使管中流体在沿管道流动的同时又随管道作垂直运动，此时流体将受到科氏力
的作用，同时流体以反作用力作用于U形管。由于流体在U形管两侧的流动方向
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相反，所以作用于U形管两侧的科氏力大小相等方向相反，从而使U形管受到一
个力矩的作用，管端绕R—R轴扭转而产生扭转变形，该变形量的大小与通过流
量计的质量流量具有确定的关系。因此，测得这个变形量，即可测得管内流体的
质量流量。
设U形管内流体流速为u，U形管的振动可视为绕O-O为轴的瞬时转动，转
动角速度为若流体质量为m，则其上所作用的科氏力为
2Fmu
（1-11）
式中，F、、u均为矢量，是按正弦规律变化的。
U形管所受扭力矩为
112224MFrFrFrmur （1-12）
式中12FFFF，12rrr为U形管跨度半径。
因为质量流量和流速可分别写为：/mqmt，/uLt，式中t为时间，则上
式可写为
4mMrLq （1-13）
设U型管的扭转弹性模量为sK，在扭力矩M作用下，U型管产生的扭转角为。
故有
（1-14）
因此，由上两式得
4smKqrL （1-15）
U型管在振动过程中，角是不断变化的，并在管端越过振动中心位置Z-Z
时达到最大。若流量稳定，则此最大角是不变的。由于角的存在，两直管端
1P、2
P
将不能同时越过中心位置Z-Z，而存在时间差t。由于角很小，设管端
在振动中心位置时的振动速度为pu，（puL），则
2sin2prr
tuL
（1-16）
从而
（1-17）
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将上式代入式（1-15），得
（1-18）
对于确定的流量计，式中的sK和r是已知的，故质量流量mq与时间差t成
正比。如图8所示，只要在振动中心位置Z-Z处安装两个光电或磁电位移传感器，
测出时间差t，即可由式（1-18）求得质量流量。
科氏力流量计能直接测得气体、液体和浆液的质量流量，也可以用于多相流
测量，且不受被测介质物理参数的影响。测量精度较高，量程比可达l00：1。
图9为科里奥利质量流量计的外观图。
图9 科里奥利质量流量计外观图