質(zhì)量流量計流體在旋轉的管內(nèi)流動時會對管壁產(chǎn)生一個力，它是科里奧利在1832年研究輪機時發(fā)現(xiàn)的，簡稱科氏力。在1977年由美國高準(Micro Motion)公司的創(chuàng)始人根據(jù)此原理研發(fā)出世界上可以實際使用的質(zhì)量流量計。質(zhì)量流量計以科氏力為基礎，在傳感器內(nèi)部有兩根平行的流量管，中部裝有驅動線圈，兩端裝有檢測線圈，變送器提供的激勵電壓加到驅動線圈上時，振動管作往復周期振動，工業(yè)過程的流體介質(zhì)流經(jīng)傳感器的振動管，就會在振管上產(chǎn)生科氏力效應，使兩根振管扭轉振動，安裝在振管兩端的檢測線圈將產(chǎn)生相位不同的兩組信號，這兩個信號的相位差與流經(jīng)傳感器的流體質(zhì)量流量成比例關系。計算機解算出流經(jīng)振管的質(zhì)量流量。不同的介質(zhì)流經(jīng)傳感器時，振管的主振頻率不同，據(jù)此解算出介質(zhì)密度。安裝在傳感器器振管上的鉑電阻可間接測量介質(zhì)的溫度。

質(zhì)量流量計直接測量通過流量計的介質(zhì)的質(zhì)量流量，還可測量介質(zhì)的密度及間接測量介質(zhì)的溫度。由于變送器是以單片機為核心的智能儀表，因此可根據(jù)上述三個基本量而導出十幾種參數(shù)供用戶使用。質(zhì)量流量計組態(tài)靈活，功能強大,性能價格比高，是新一代流量儀表。

測量管道內(nèi)質(zhì)量流量的流量測量儀表。在被測流體處于壓力、溫度等參數(shù)變化很大的條件下，若僅測量體積流量，則會因為流體密度的變化帶來很大的測量誤差。在容積式和差壓式流量計中，被測流體的密度可能變化30%，這會使流量產(chǎn)生30～40%的誤差。隨著自動化水平的提高，許多生產(chǎn)過程都對流量測量提出了新的要求?；瘜W反應過程是受原料的質(zhì)量(而不是體積)控制的。蒸氣、空氣流的加熱、冷卻效應也是與質(zhì)量流量成比例的。產(chǎn)品質(zhì)量的嚴格控制、精確的成本核算、飛機的燃料量控制，也都需要精確的。因此質(zhì)量流量計是一種重要的流量測量儀表。

2測量原理

編輯

質(zhì)量流量計是采用感熱式測量，通過分體分子帶走的分子質(zhì)量多少從而來測量流量，因為是用感熱式測量，所以不會因為氣體溫度、壓力的變化從而影響到測量的結果 。質(zhì)量流量計是一個較為準確、快速、可靠、高效、穩(wěn)定、靈活的流量測量儀表，在石油加工、化工等領域將得到更加廣泛的應用，相信將在推動流量測量上顯示出巨大的潛力。質(zhì)量流量計是不能控制流量的，它只能檢測液體或者氣體的質(zhì)量流量，通過模擬電壓、電流或者串行通訊輸出流量值。但是，質(zhì)量流量控制器，是可以檢測同時又可以進行控制的儀表。質(zhì)量流量控制器本身除了測量部分，還帶有一個電磁調(diào)節(jié)閥或者壓電閥，這樣質(zhì)量流量控制本身構成一個閉環(huán)系統(tǒng)，用于控制流體的質(zhì)量流量。質(zhì)量流量控制器的設定值可以通過模擬電壓、模擬電流，或者計算機、PLC提供。

質(zhì)量流量計質(zhì)量流量計可分為兩類：一類是直接式，即直接輸出質(zhì)量流量；另一類為間接式或推導式，如應用超聲流量計和密度計組合，對它們的輸出再進行乘法運算以得出質(zhì)量流量。直接式

直接式質(zhì)量流量計有多種類型，如量熱式、角動量式、陀螺式和雙葉輪式等。這種儀表適于測量小流量氣體，缺點是惰性大，測量值與氣體的定壓比熱有關，測量元件與介質(zhì)接觸，易被沾污和腐蝕。 為雙孔板差壓式質(zhì)量流量計。在管道A、B處安裝兩個相同的孔板。在分流管道中裝有兩個相同的可產(chǎn)生方向相反的恒定體積流量q的定流量泵。兩孔板前后壓力差△P=P1-P3=4KρQq，與ρ、Q成正比。式中K為常系數(shù)，ρ為密度，Q為管道體積流量，ρQ即為質(zhì)量流量。雙葉輪式質(zhì)量流量計是在同一直線上前后安裝兩個傾角分別為x1和x2的葉輪，兩葉輪之間利用扭簧連接，流體通過時，兩葉輪之間產(chǎn)生一個偏移角x，那么兩葉輪間力矩差△M與質(zhì)量流量Qm，流速u，傾角x1，x2存在△M=Qm*u*(k1*tgx1-k2*tgx2)的關系（k1和k2為葉片結構尺寸常數(shù)），△M=k3*u*Qm，(k3=k1*tgx1-k2*tgx2).偏移角x=k4*△M=k4*k3*Qm*u;而葉輪組旋轉速度U與流體的流速成正比，U=k6*u，則整個葉輪組轉過兩葉輪偏角x所需的時間△t=x/U=k7*Qm.通過計數(shù)器測量出△t便能得出質(zhì)量流量Qm。
 

間接式質(zhì)量流量計有 3種主要型式:速度式流量計與密度計的組合，節(jié)流式（或靶式）流量計與容積式流量計的組合，節(jié)流式（或靶式）流量計與密度計組合。

還有一種根據(jù)流體的工作壓力、溫度將容積流量計的測量值換算成標準狀態(tài)下的容積流量。但是，當介質(zhì)的種類或成分改變時，它不能給出準確的質(zhì)量流量。嚴格說來，它不屬于質(zhì)量流量計。 輸出密度、比重、體積流量、質(zhì)量流量、質(zhì)量能量流量等，兼有指示、模擬量輸出、打印、越限報警、儀器故障報警等多種功能。
 

熱式質(zhì)量流量計的基本原理是利用外部熱源對管道內(nèi)的被測流體加熱，熱能隨流體一起流動，通過測量因流體流動而造成的熱量（溫度）變化來反映出流體的質(zhì)量流量。

當流體成分確定時，流體的定壓比熱為已知常數(shù)。因此由上式可知，若保持加熱功率恒定，則測出溫差便可求出質(zhì)量流量；若采用恒定溫差法，即保持兩點溫差不變，則通過測量加熱的功率也可以求出質(zhì)量流量。由于恒定溫差法較為簡單、易實現(xiàn)，所以實際應用較多。這種流量計多用于較大氣體流量的測量。

為避免測溫和加熱元件因與被測流體直接接觸而被流體玷污和腐蝕，可采用非接觸式測量方法，即將加熱器和測溫元件安裝在薄壁管外部，而流體由薄壁管內(nèi)部通過。非接觸式測量方法，適用于小口徑管道的微小流量測量。當用于大流量測量時，可采用分流的方法，即僅測量分流部分流量，再求得總流量，以擴大量程范圍。
 

差壓式質(zhì)量流量計是以馬格努斯效應為基礎的流量計，實際應用中利用孔板和定量泵組合實現(xiàn)質(zhì)量流量測量。常見的有雙孔板和四孔板與定量泵組合兩種結構。

雙孔板結構形式如圖6所示，在主管道上安裝結構和尺寸*相同的兩個孔板A和B，在分流管道上裝置兩個流向相反、流量固定為的定量泵，差壓計連接在孔板A入口和孔板B出口處。
 

科里奧利質(zhì)量流量計（簡稱科氏力流量計）是一種利用流體在振動管中流動而產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力的原理來直接測量質(zhì)量流量的儀表。

科氏力流量計結構有多種形式，一般由振動管與轉換器組成。振動管（測量管道）是敏感器件，有U形、Ω形、環(huán)形、直管形及螺旋形等幾種形狀，也有用雙管等方式，但基本原理相同。下面以U形管式的質(zhì)量流量計為例介紹。