質(zhì)量流量計(jì)是根據(jù)科里奧利力原理開發(fā)的一種流量測(cè)量?jī)x表，可直接測(cè)量封閉管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量和介質(zhì)的密度。流量計(jì)由流量測(cè)量傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器兩部分組成。

一、質(zhì)量流量計(jì)主要特點(diǎn)

1、能夠直接測(cè)量流體的質(zhì)量流量（這對(duì)能源的計(jì)量和化學(xué)反應(yīng)等過程檢測(cè)控制具有重要意義）

2、測(cè)量準(zhǔn)確度高（測(cè)量準(zhǔn)確度可保證在0.1%～0.5%）

3、可測(cè)比較大，一般保證基本準(zhǔn)確度的可測(cè)比為10:1或20:1

4、應(yīng)用范圍廣，除正常的流體測(cè)量外還可測(cè)量一般流體測(cè)量?jī)x表較難測(cè)量的工業(yè)介質(zhì)，如高粘度流體、各種漿液、懸浮液等

5、可在線測(cè)量被測(cè)介質(zhì)的密度、溫度等參數(shù)，并以此派生測(cè)量溶液中溶質(zhì)的濃度

6、安裝要求不高，對(duì)上下游直管段沒有什么要求

7、運(yùn)行可靠、維修率低

二、質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域

質(zhì)量流量計(jì)的特點(diǎn)確定了流量計(jì)可以在下述領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用：

流體能源、流體原料、產(chǎn)品的計(jì)量，例如石油、化工原料及產(chǎn)品的裝車（裝船）、卸車（卸船）的計(jì)量及包裝計(jì)量；

石油、化工、食品、醫(yī)藥行業(yè)過程對(duì)物料的準(zhǔn)確計(jì)量、控制；

高粘度物料的在線計(jì)量，例如瀝青、重油、油脂的計(jì)量；

有懸浮物及固體顆粒物物料的計(jì)量，例如水泥漿、石灰漿的計(jì)量；

易凝固物料的保溫計(jì)量，例如瀝青等易凝固物料的計(jì)量實(shí)現(xiàn)保溫狀態(tài)工作；

中高壓氣體的計(jì)量，例如CNG石油天然氣的計(jì)量；

微小流量測(cè)量，例如精細(xì)化工及醫(yī)藥行業(yè)微小流量的測(cè)量；

在線測(cè)量介質(zhì)的密度，并以此派生出測(cè)量溶液的溶質(zhì)所含的濃度，例如石灰漿液石灰濃度測(cè)量；

超低溫介質(zhì)流量的測(cè)量，例如液氮、液氧等液化氣的測(cè)量；

高溫介質(zhì)的流量測(cè)量，例如高溫油（溫度可達(dá)200～300℃）的測(cè)量；

高壓介質(zhì)的流量測(cè)量，例如石油鉆井固井用水泥漿流量的測(cè)量（高壓幾十MPa)等等。

三、質(zhì)量流量計(jì)工作原理

當(dāng)一個(gè)位于以P為固定點(diǎn)（旋轉(zhuǎn)中心）作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的管子內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)做朝向旋轉(zhuǎn)中心或離向旋轉(zhuǎn)中心的運(yùn)動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一慣性力，原理如圖1.1：

圖中質(zhì)量為δm的質(zhì)點(diǎn)以勻速υ在管道內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)，而管道圍繞固定點(diǎn)P以角速度ω旋轉(zhuǎn)。此時(shí)這個(gè)質(zhì)點(diǎn)將獲得兩個(gè)加速度分量：

1、法向加速度αr（向心加速度），其量值等于ω2r,其方向朝向P點(diǎn)。

2、切向加速度αt(科里奧利加速度)，其量值等于2ωυ，方向與αr 垂直。

由切向加速度產(chǎn)生的作用力稱為科里奧利力，其大小等于Fc=2ωυδm。在圖1.1中流體

δm=ρA×ΔX,因此科氏力可以表示為：

ΔFc=2ωυ×δm=2ω×υ×ρ×A×ΔX=2ω×δqm×ΔX

式中 A 為管道內(nèi)截面積

δqm=δdm/dt=υρA

對(duì)于特定的旋轉(zhuǎn)管道，其頻率特性是一定的，ΔFc僅取決于δqm 。因此直接或間接測(cè)量科氏力就可以測(cè)量質(zhì)量流量。科氏原理質(zhì)量流量計(jì)就是根據(jù)上述原理工作的。

實(shí)際的流量傳感器并非實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而代之以管道振動(dòng)。其原理示意如圖1.2、圖1.3、圖1.4所示。一個(gè)彎管道的兩端被固定，在兩個(gè)固定點(diǎn)的中間位置給管道施加振動(dòng)力(按管道的諧振頻率)，使其以固定點(diǎn)為軸以其自然頻率ω振動(dòng)。當(dāng)管道內(nèi)沒有流體流動(dòng)時(shí)，管道只受外加振動(dòng)力作用，管道兩個(gè)半段振動(dòng)方向相同，沒有相位差。當(dāng)有流體流動(dòng)時(shí)受管道內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)科氏力Fc的影響（在管道的兩個(gè)半段科氏力F1、F2大小相等、方向相反圖1.2），管道的兩個(gè)半段按相反的方向發(fā)生扭動(dòng)，產(chǎn)生相位差（圖1.3、圖1.4），這一相位差同質(zhì)量流量成正比。傳感器的設(shè)計(jì)就是把科氏力的測(cè)量轉(zhuǎn)為對(duì)振動(dòng)管兩側(cè)相位時(shí)差的測(cè)量，這就是科氏質(zhì)量流量計(jì)的工作原理。