【正文】 傳動(dòng)系 Coriolis質(zhì)量流量計(jì)就是將 永恒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成了振動(dòng)在 檢測器有一個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ， 它驅(qū)動(dòng)測量管以它固有的頻率 振動(dòng) ， 這就形成了一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)參 照系 ， 它的振動(dòng)與調(diào)諧振音叉 相類似 。 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)和工作原理 CMF基本結(jié)構(gòu) 圖 典型的測量管管型圖 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)和工作原理 CMF基本結(jié)構(gòu) CMF測量原理 1 、 基本理論 CMF測量原理 信號處理系統(tǒng) 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)和工作原理 CMF測量原理 CMF測量原理 —— 基本理論 基本理論 Coriolis效應(yīng)是一種自然現(xiàn)象，于 1835年在巴黎可爾 [Ecole]工業(yè)大學(xué)的數(shù)學(xué)教授 de Coriolis定量的。 流量傳感器的測量管結(jié)構(gòu)形式 科里奧利質(zhì)量流量傳感器的測量管有各種不同的結(jié)構(gòu)形式： （ 1）按照測量管的數(shù)量可將其分為單管型、雙管型和連續(xù)管型三種結(jié)構(gòu)。 流量變送器一般輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號或頻率信號 ， 并可按一定的通訊協(xié)議 ， 實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)和 DCS系統(tǒng)的交聯(lián)與遠(yuǎn)傳通訊 。 流量傳感器 流量傳感器是一種基于科里奧利力效應(yīng)的相位敏感型諧振式傳感器 。 1984年“ U” 型振動(dòng)管式的科里奧利質(zhì)量流量計(jì) (Coriolis Mass Flow— CMF)投入市場。 這是因?yàn)樗軌蚋邷?zhǔn)確度的直接測量管道內(nèi)流體的質(zhì)量流量 ， 而且穩(wěn)定度高 ， 可靠性好 ， 量程比大 ，又適合應(yīng)用于高粘度流體 。 質(zhì)量流量間接測量方法 ， 因?yàn)橐肓硕鄠€(gè)中間參數(shù)的測量 ， 然后進(jìn)行運(yùn)算和修正 ， 因而積累誤差較大 ， 但因其具有傳統(tǒng)方式的繼承性 ， 用戶又比較熟悉 ， 在一些測量準(zhǔn)確度要求不高的場合 ， 應(yīng)用仍比較多 。 質(zhì)量流量計(jì)基本概念 — 儀表測量的不確定度 測量誤差組成 流量測量誤差出現(xiàn)的特點(diǎn)可分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差。 其品質(zhì)指標(biāo)可用時(shí)間常數(shù)表示 。 對靜態(tài)特性的基本要求是：輸入為零輸出亦為零 ，輸出與輸入成惟一的對應(yīng)關(guān)系 。質(zhì)量流量計(jì)測量原理與應(yīng)用 質(zhì)量流量計(jì)測量原理與應(yīng)用 一、質(zhì)量流量計(jì)基本概念 二、質(zhì)量流量測量技術(shù)的發(fā)展 三、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)和工作原理 四、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用 質(zhì)量流量計(jì)測量原理與應(yīng)用 —— 質(zhì)量流量計(jì)基本概念 (一 ) 儀表定義 (二 ) 儀表分類 (三 ) 儀表的測量特性 (四 ) 儀表測量的不確定度 質(zhì)量流量計(jì)基本概念 —— 儀表定義 質(zhì)量流量計(jì)是對被測介質(zhì)的流量進(jìn)行連續(xù)測量 ， 測量結(jié)果是以公斤或噸等工程單位顯示出來的流量儀表 。 表征靜態(tài)特性的參數(shù)有：靜態(tài)變換函數(shù) 、 靜態(tài)特性曲線 、儀表系數(shù) 、 流出系數(shù) 、 流量范圍 （ 量程 ） 、 線性度 、 靈敏度 、 遲滯 、 穩(wěn)定性 、 零漂 、 重復(fù)性 、 精確度和壓力損失等 。 時(shí)間常數(shù)是指輸出值達(dá)到 63%穩(wěn)態(tài)值時(shí)的時(shí)間 ， 用 S表示 。 測量的不確定度 （ 1） 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 A類評定 （ 2） 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的 B類評定 （ 3） 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 （ 4） 擴(kuò)展不確定度 （ 5） 測量不確定度計(jì)算與表示 流量測量的不確定度 首先求的各參數(shù) A類和 B類不確定度 ， 然后進(jìn)行合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度的計(jì)算 。 尤其是采用補(bǔ)償式方式測量氣體的質(zhì)量流量或氣體標(biāo)況體積方面的應(yīng)用十分廣泛 。 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)典型結(jié)構(gòu)和工作原理 （ 一 ） 概述 （ 二 ） CMF基本結(jié)構(gòu) （ 三 ） CMF測量原理 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)處于一旋轉(zhuǎn)系中 ， 產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表 。 之后各國儀表廠相繼開發(fā)生產(chǎn)。 該傳感 器由振動(dòng)管 、 信號檢測器 、 震蕩驅(qū)動(dòng)器 、 支撐結(jié)構(gòu)和殼體所組成 。 變送器上的顯示面板可以組態(tài)顯示所要求的各種參數(shù) 。 （ 2）按照測量管的形狀可分為直管型和彎管型兩大類。 Coriolis效應(yīng)可解釋在地球表面上自由運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)為什么會(huì)看似彎曲運(yùn)行在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)參照系中當(dāng)一個(gè)物體相對于該系而平移時(shí)，除了向心力外還有另一個(gè)附加力作用在該物體上，這個(gè)力稱為 Coriolis力。 當(dāng)一個(gè)位于旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的質(zhì) 點(diǎn)作朝向或遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的運(yùn) 動(dòng)時(shí) ， 將產(chǎn)生一慣性力 ， 圖 。 △ m Fc=Coriolis力 ω =旋轉(zhuǎn)體的角速度 V=質(zhì)點(diǎn)在旋轉(zhuǎn)體中的經(jīng)向速度 △ m=質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量 上式表明 ,在旋轉(zhuǎn)角速度一定的條件下 ,一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的 Coriolis力的大小與該質(zhì)量的流速成正比。 兩個(gè)反作用力合成引起流量測量管扭曲；這就是 Coriolis效應(yīng) 。 圖 流體的入口和出口的速度矢量在方向上是相反的 ， 如果從尾端觀看這個(gè)測量管是兩個(gè)引線 （ 在圖 R— R軸線看進(jìn)去 ） ， 由在入口與出口管線上的流體產(chǎn)生的力 F1和 F2在方向上是相反的 ， 而大小相等 。r 2 （ 2） 由于 F1=F2 r1=r2由式子 （ 1） 和 （ 2） 得出： M=2Fr=4ω 質(zhì)量流速 Q是由每單位時(shí)間內(nèi)通過的一個(gè)給出點(diǎn)質(zhì)量決定的 ， 那就是 m=ρ QrL △ t K Q= = △ t （ 9） 4r2ω CMF測量原理 —— CMF測量原理 圖 測量管扭轉(zhuǎn)的完整周期 CMF測量原理 —— CMF測量原理 CMF測量原理 —— 信號處理系統(tǒng) 信號處理系統(tǒng) 在流量傳感器工作過程中 ， 測量管彈性系統(tǒng)始終處于諧振狀態(tài) 。