科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（Coriolis Mass Flowmeter）簡(jiǎn)稱科氏力流量計(jì)，是利用流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力的原理測(cè)量的。由于它實(shí)現(xiàn)了真正意義上的高精度的直接流量測(cè)量，具有抗磨損、抗腐蝕、可測(cè)量多種介質(zhì)及多個(gè)參數(shù)等諸多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在石油化工、制藥、食品及其他工業(yè)過(guò)程中廣泛應(yīng)用。 

科氏力質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠，在需要對(duì)流體進(jìn)行計(jì)量或控制的場(chǎng)合選用較多，但其售價(jià)較高，在不需要計(jì)量及控制的場(chǎng)合一般選用其他質(zhì)量流量計(jì)代替?？剖狭|(zhì)量流量計(jì)對(duì)于液體和氣體都可選用，但是在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，氫氣流量的測(cè)量一般都選用熱式質(zhì)量流量計(jì)。 

1. 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)工作原理

科氏力流量計(jì)由傳感器和變送器兩大部分組成。其中傳感器用于流量信號(hào)的檢測(cè)，主要由分流器、測(cè)量管、驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)線圈和驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)磁鋼構(gòu)成，如圖所示。

變送器用于傳感器的驅(qū)動(dòng)和流量檢測(cè)信號(hào)的轉(zhuǎn)換、運(yùn)算及流量顯示、信號(hào)輸出，變送器主要有電源、驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)、顯示等部分電路組成。所有流量計(jì)都必須人為地建立一個(gè)旋轉(zhuǎn)體系，以雙“U”型測(cè)量管傳感器為例，用電磁驅(qū)動(dòng)的方法使“U”型測(cè)量管的回彎部分作周期性的微小振動(dòng)。這相當(dāng)于使“U”型管繞一個(gè)固定軸（OO 軸）作周期性時(shí)上時(shí)下的旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)方向周期性的變化，像鐘擺一樣運(yùn)動(dòng)。“U”型管的出入口段被固定，這樣就建立一個(gè)以“U”形管出入口段為固定軸的旋轉(zhuǎn)體系。傳感器力學(xué)分析如圖所示。

當(dāng)測(cè)量管向上振動(dòng)但無(wú)流體流過(guò)時(shí)，運(yùn)用右手螺旋法則，四指指向旋轉(zhuǎn)方向，則大拇指指向的方向?yàn)橥饧域?qū)動(dòng)的圓頻率ω。當(dāng)流體流入“U”形管時(shí)，由于慣性，流體將反抗“U”形測(cè)量管強(qiáng)加給它的垂直動(dòng)量的改變：在“U”形管的入口段，在管子向上振動(dòng)期間，流體將壓管子向下，而在“U”形管的出口段，流體將推管子向上，于是測(cè)量管被扭曲如圖所示。

這就是科里奧力的作用結(jié)果。右手定則可以確定科里奧力的方向，當(dāng)大拇指代表ω 方向，食指代表V方向，則中指的反方向即為科氏力Fc 的方向。在圖2中，F(xiàn)c′和的箭頭表示科氏力的方向。當(dāng)“U”形管被向下驅(qū)動(dòng)時(shí)（ω 方向反向），則Fc 和Fc′ 亦反向。通過(guò)力學(xué)公式推導(dǎo)，可得到質(zhì)量流量的表達(dá)式如式（1）所示：

1. 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的選用

由于科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是一種直接式質(zhì)量流量計(jì)，因而具有許多其他流量計(jì)*的優(yōu)點(diǎn)： 

（1）實(shí)現(xiàn)了真正的、高精度的直接質(zhì)量流量測(cè)量。精度一般可達(dá)0.1％～0.2％，重復(fù)性優(yōu)于0.1％。 

（2）可以測(cè)量多種介質(zhì)，如油品、化工介質(zhì)、造紙黑液、槳體及天然氣等。 

（3）流體的介質(zhì)密度、黏度、溫度、壓力、導(dǎo)電率、流速分布等特性對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較小。 

（4）無(wú)可動(dòng)部件，流量管內(nèi)無(wú)障礙物，便于維護(hù)。 

科氏力流量計(jì)的選擇一般主要考慮其性能和可靠性。性能包括各種指標(biāo)，如準(zhǔn)確度、量程利用率、壓力損失和量程能力等。可靠性需要實(shí)踐的檢驗(yàn)。 

準(zhǔn)確度主要包括：偏差、重復(fù)性、線性和回滯。有3種描述方式：流量百分比準(zhǔn)確度、滿量程準(zhǔn)確度和帶零穩(wěn)點(diǎn)穩(wěn)定度的準(zhǔn)確度。不同的廠家可能以不同的方式給出，比較時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。其中帶零點(diǎn)穩(wěn)定度的準(zhǔn)確度更能體現(xiàn)科氏力流量計(jì)在整個(gè)流量范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度，因?yàn)榱泓c(diǎn)穩(wěn)定度表示了流量計(jì)測(cè)量實(shí)際零流量的能力。

根據(jù)操作條件和傳感器的zui大流量，預(yù)選出傳感器的規(guī)格（公稱管徑），計(jì)算出壓力損失是選型工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。不實(shí)際的高流量會(huì)引起高的壓力損失，但由于靈敏度高，準(zhǔn)確度就好。相反，低流量會(huì)使壓力損失降低，靈敏度低，準(zhǔn)確度較差。所以，選擇的時(shí)候要綜合考慮，在盡可能低的壓力損失下得到高的流量靈敏度和準(zhǔn)確度。 

量程能力（相對(duì)mA 輸出，zui大量程和zui小量程的比值）也是一個(gè)考慮因素。如果使用mA 輸出信號(hào)的話，與許多其他常規(guī)儀表的選擇一樣。量程利用率（額定流量與瞬時(shí)流量的比值）也很重要，一般可通過(guò)廠家給出的科氏力流量計(jì)在各種流速下的量程利用率、壓力損失和準(zhǔn)確度曲線來(lái)計(jì)算其在給定應(yīng)用中的性能。

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的安裝 

3、從質(zhì)量流量計(jì)的工作原理可知，流量計(jì)的安裝有以下一些要求： 

（1）傳感器和變送器出廠前是配套標(biāo)定的，安裝時(shí)須一一對(duì)應(yīng)。如果更換了變送器，又沒(méi)有重新配套標(biāo)定，雖可通過(guò)組態(tài)重新輸入使系統(tǒng)參數(shù)運(yùn)行，但卻可能產(chǎn)生一定的系統(tǒng)誤差。 （2）傳感器、變送器及電纜安裝應(yīng)盡量避免電磁干擾，如遠(yuǎn)離大型電動(dòng)機(jī)、繼電器等。 （3）傳感器振管內(nèi)應(yīng)保證充滿被測(cè)介質(zhì)，盡量避免夾氣。例如，可在流量計(jì)前安裝消氣器，提高出口備壓等；針對(duì)不同性質(zhì)的被測(cè)介質(zhì)，有T 型、倒T型及旗式等3 種安裝方式。 （4）為保證流體均勻、均質(zhì)地通過(guò)振管，傳感器應(yīng)安裝在節(jié)流裝置、阻流元件之前，或是安裝在一定長(zhǎng)度的直管段之后。 

（5）傳感器法蘭前后6～10倍管徑長(zhǎng)度處必須加裝具有足夠剛度和質(zhì)量的支撐，且支撐必須與管線可靠固定，避免管道振動(dòng)干擾振管振動(dòng)，引起測(cè)量誤差。 

（6）安裝時(shí)傳感器與管道要同軸對(duì)準(zhǔn)，無(wú)論軸向還是徑向，均應(yīng)盡量做到無(wú)應(yīng)力安裝。 綜上所述，科氏力流量計(jì)是一種新型的流量測(cè)量?jī)x表；它具有其它流量計(jì)所沒(méi)有的一些優(yōu)點(diǎn)，測(cè)量精度僅與傳感器左右檢測(cè)時(shí)間差信號(hào)有關(guān)，因此在很多領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但使用環(huán)境振動(dòng)不能太大，且要正確地設(shè)計(jì)選型及安裝。