質(zhì)量和流量的測(cè)量是許多行業(yè)正常運(yùn)行的關(guān)鍵要素，其中包括配方配料、物料平衡確定以及計(jì)費(fèi)和貿(mào)易交接操作等等，由于這些是加工廠中最關(guān)鍵的流量測(cè)量數(shù)據(jù)，因此科氏力質(zhì)量流量計(jì)（又名科里奧利質(zhì)量流量計(jì)）檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性非常重要。下面由美國(guó)科恩科工業(yè)進(jìn)口科氏力質(zhì)量流量計(jì)專家，來為大家講解一下什么事科氏力質(zhì)量流量計(jì)，以及科氏力質(zhì)量流量計(jì)的原理和發(fā)展。

科氏力質(zhì)量流量計(jì)的歷史

過去，質(zhì)量流量通常是根據(jù)體積流量計(jì)和密度計(jì)的輸出來計(jì)算的。密度變化要么直接測(cè)量，要么使用過程溫度和壓力變送器的輸出計(jì)算。歸根結(jié)底，由于過程壓力或溫度與密度之間的關(guān)系并不總是很準(zhǔn)確，因此這些測(cè)量結(jié)果不是很準(zhǔn)確。

使用角動(dòng)量運(yùn)行的角動(dòng)量流量計(jì)的早期設(shè)計(jì)—恒速旋轉(zhuǎn)的葉輪給被檢測(cè)氣流或液流加一角動(dòng)量,該角動(dòng)量傳給葉輪下游方向的一渦輪,從而產(chǎn)生一反作用力矩,力矩的大小則正比于質(zhì)量流量。然而，由于復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)和高昂的維護(hù)成本，角動(dòng)量流量計(jì)在很大程度上已被更簡(jiǎn)單且維護(hù)要求更低的設(shè)計(jì)所取代。

科氏力質(zhì)量流量計(jì)被廣泛認(rèn)為是最精確的質(zhì)量流量計(jì)類型，科氏力質(zhì)量流量計(jì)并廣泛用于工業(yè)應(yīng)用中以進(jìn)行精確測(cè)量?？评飱W利流量計(jì)采用根據(jù)科里奧利效應(yīng)原理運(yùn)行的質(zhì)量流量計(jì)，科氏力質(zhì)量流量計(jì)在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中移動(dòng)的質(zhì)量會(huì)受到垂直于運(yùn)動(dòng)方向和旋轉(zhuǎn)軸的作用力。第一個(gè)工業(yè)科里奧利專利可以追溯到1950年代，第一個(gè)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是在1970年代制造的。

科里奧利原理

法國(guó)工程師科里奧利 (GG Coriolis) 首先注意到，由于地球向東自轉(zhuǎn)，所有在地球表面運(yùn)動(dòng)的物體都傾向于側(cè)向漂移。在北半球，偏轉(zhuǎn)在運(yùn)動(dòng)的右側(cè)；在南半球，偏轉(zhuǎn)向左。這種漂移在海洋的潮汐活動(dòng)和地球的天氣中起著主要作用。因?yàn)槌嗟郎系囊粋€(gè)點(diǎn)每天比靠近兩極的一個(gè)點(diǎn)描繪出一個(gè)更大的圓，所以一個(gè)物體向任一極移動(dòng)都會(huì)向東，因?yàn)樗诮?jīng)過更慢旋轉(zhuǎn)的表面時(shí)保持更高的（向東）旋轉(zhuǎn)速度地球。這種漂移被定義為科里奧利力。

當(dāng)流體在管道中流動(dòng)并通過機(jī)械引入管道中的表觀旋轉(zhuǎn)而受到科里奧利加速度時(shí)，科里奧利慣性效應(yīng)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)力的大小將是流體質(zhì)量流量的函數(shù)。如果管道繞著一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)液體流過它（朝向或遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心），則該流體將產(chǎn)生慣性力（作用在管道上），該力將與流動(dòng)方向成直角.

參考圖 1，粒子 (dm) 在管 (T) 內(nèi)以速度 (V) 行進(jìn)。管子圍繞一個(gè)固定點(diǎn) (P) 旋轉(zhuǎn)，并且粒子距離該固定點(diǎn)一個(gè)半徑 (R)。粒子在加速度的兩個(gè)分量下以角速度 (w) 運(yùn)動(dòng)，指向 P 的向心加速度和與 ar 成直角的科里奧利加速度：

ar（向心）= w2r

在（科里奧利）= 2wv

為了賦予科里奧利對(duì)于流體粒子的加速度 (at)，管道必須產(chǎn)生 at (dm) 的力。流體粒子以相等且相反的科里奧利力對(duì)該力作出反應(yīng)：

Fc = at(dm) = 2wv(dm)

然后，如果過程流體具有密度 (D) 并且在橫截面積為 A 的旋轉(zhuǎn)管內(nèi)以恒定速度流動(dòng)，則長(zhǎng)度為 X 的管段將受到大小為的科里奧利力：

Fc = 2wvDAx

因?yàn)橘|(zhì)量流量為 dm = DvA，科里奧利力 Fc = 2w(dm)x，最后：

質(zhì)量流量 = Fc / (2wx)

科氏力質(zhì)量流量計(jì)如何工作？

科氏力質(zhì)量流量計(jì)通過慣性測(cè)量質(zhì)量。液體或氣體流過由小型致動(dòng)器振動(dòng)的管子。這人為地將科里奧利加速度引入流動(dòng)的流中，從而在管上產(chǎn)生可測(cè)量的扭轉(zhuǎn)力，從而導(dǎo)致相移。這種扭轉(zhuǎn)力與質(zhì)量成正比——科氏力質(zhì)量流量計(jì)通過檢測(cè)由此產(chǎn)生的角動(dòng)量來測(cè)量質(zhì)量流量。

科氏力質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用

科氏力質(zhì)量流量計(jì)是最精確的流量計(jì)類型，廣泛用于各行各業(yè)的許多不同應(yīng)用以及科學(xué)應(yīng)用。據(jù)美國(guó)科恩科KNKE工業(yè)技術(shù)專家講解，科氏力質(zhì)量流量計(jì)在質(zhì)量流量測(cè)量、密度測(cè)量、溫度測(cè)量和粘度測(cè)量方面提供高精度。

與基于速度的技術(shù)（例如容積式流量計(jì)、超聲波流量計(jì)和渦輪流量計(jì)）不同，科氏力質(zhì)量流量計(jì)可以檢測(cè)任何種類的中等密度氣體或低流量流體的流量，包括原油和其他種類的燃料、清潔劑和其他化學(xué)品、植物油和動(dòng)物脂肪、牙膏和酒精、所有類型的食品和非牛頓液體。自排水設(shè)計(jì)可用于滿足就地清潔要求的衛(wèi)生應(yīng)用。