質(zhì)量流量計測量原理與應用教材

質(zhì)量流量計測量原理與應用

質(zhì)量流量量計測量量原理與與應用一、質(zhì)量量流量計計基本概概念二、質(zhì)量量流量測測量技術(shù)術(shù)的發(fā)展展三、科里里奧利質(zhì)質(zhì)量流量量計典型型結(jié)構(gòu)和和工作原原理四、科里里奧利質(zhì)質(zhì)量流量量計的應應用質(zhì)量流量量計測量量原理與與應用——質(zhì)量流量量計基本本概念(一)儀表定義義(二)儀表分類類(三)儀儀表的的測量特特性(四)儀儀表測測量的不不確定度度質(zhì)量流量量計基本本概念——儀表定義義質(zhì)量流量量計是對對被測介介質(zhì)的流流量進行行連續(xù)測測量，測測量結(jié)果果是以公公斤或噸噸等工程程單位顯顯示出來來的流量量儀表。。質(zhì)量流量量計基本本概念——儀表分類類質(zhì)量流量量計是一一種推理理式流量量計，按按測量方方法可以以分為二二大類：：一是質(zhì)質(zhì)量流量量間接式式測量，，即同時時測量流流體的體體積流量量和密度度值，由由運算放放大器計計算得到到流體質(zhì)質(zhì)量，或或是同時時測量流流體的體體積流量量和溫度度、壓力力值，利利用流體體密度與與溫度、、壓力之之間的關(guān)關(guān)系，計計算出流流體質(zhì)量量；二是是質(zhì)量流流量直接接式測量量方法，，流體測測量直接接反映質(zhì)質(zhì)量流量量值，與與流體的的溫度、、壓力和和密度等等參數(shù)的的變化無無關(guān)。質(zhì)量流量量計基本本概念——儀表分類類1、間接式質(zhì)質(zhì)量流量量計（1）壓力溫度度補償式式差壓流流量計（2）壓力溫度度補償式式體積流流量計2、直接式質(zhì)質(zhì)量流量量計（1）熱式質(zhì)量量流量計計（TMF）a、托馬斯流流量計b、邊界層流流量計c、旁路管流流量計（2）沖量式質(zhì)質(zhì)量流量量計（沖沖板）（3）差壓式質(zhì)質(zhì)量流量量計（孔孔板+定流量泵泵）（4）雙渦輪式式質(zhì)量流流量計（5）科科里奧奧利式質(zhì)量流量量計基本本概念——儀表的測測量特性性儀表的測測量特性性(靜態(tài)特特性和動動態(tài)特性性)靜態(tài)特性性：是指被測測量的值值處于穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)時的輸輸入與輸輸出的關(guān)關(guān)系。對對靜態(tài)特特性的基基本要求求是：輸輸入為零零輸出亦亦為零，，輸出與與輸入成成惟一的的對應關(guān)關(guān)系。表征靜態(tài)態(tài)特性的的參數(shù)有有：靜態(tài)態(tài)變換函函數(shù)、靜靜態(tài)特性性曲線、、儀表系系數(shù)、流流出系數(shù)數(shù)、流量量范圍（（量程））、線性性度、靈靈敏度、、遲滯、、穩(wěn)定性性、零漂漂、重復復性、精精確度和和壓力損損失等。。質(zhì)量流量量計基本本概念——儀表的測測量特性性動態(tài)特性性是指被測測量對象象的輸入入值瞬態(tài)態(tài)快速變變化時，，輸出值值的時間間響應或或頻率響響應特性性。（1）時間域被測對象象輸入值值為階躍躍信號時時，輸出出值的時時間響應應特性。。其品質(zhì)質(zhì)指標可可用時間間常數(shù)表表示。時時間常數(shù)數(shù)是指輸輸出值達達到63%穩(wěn)態(tài)值時時的時間間，用S表示。（2）頻率域被測對象象輸入值值按正弦弦波頻率率變化時時，輸出出值的頻頻率響應應特性。。流量計計的輸出出值與輸輸入值的的比值隨隨頻率而而變化的的特性稱稱為頻率率響應特特性。質(zhì)量流量量計基本本概念—儀表測量量的不確確定度1、測量誤差差組成流量測量量誤差出出現(xiàn)的特特點可分分為系統(tǒng)統(tǒng)誤差、、隨機誤誤差和粗粗大誤差差。2、測量的不不確定度度（1）標準不確確定度的的A類評定（2）標準不確確定度的的B類評定（3）合成標準準不確定定度（4）擴展不確確定度（5）測量不確確定度計計算與表表示3、流量測量量的不確確定度首先求的的各參數(shù)數(shù)A類和B類不確定定度，然然后進行行合成標標準不確確定度和和擴展不確定定度的計計算。質(zhì)量流量量測量技技術(shù)的發(fā)發(fā)展流量測量量技術(shù)的的發(fā)展與與應用和和需求是是相互依依存的，，應用和和需求是是推動流流量測量量技術(shù)發(fā)發(fā)展的動動力。目前，質(zhì)質(zhì)量流量量的各種種測量方方法，包包括間接接式和直直接式測測量方法法，都有有一定的的應用。。質(zhì)量流流量間接接測量方方法，因因為引入入了多個個中間參參數(shù)的測測量，然然后進行行運算和和修正，，因而積積累誤差差較大，，但因其其具有傳傳統(tǒng)方式式的繼承承性，用用戶又比比較熟悉悉，在一一些測量量準確度度要求不不高的場場合，應應用仍比比較多。。尤其是是采用補補償式方方式測量量氣體的的質(zhì)量流流量或氣氣體標況況體積方方面的應應用十分分廣泛。。質(zhì)量流量量測量技技術(shù)發(fā)展展的重點點是質(zhì)量量流量直直接式測測量方法法，以提提高測量量準確度度，實現(xiàn)現(xiàn)對各種種介質(zhì)在在復雜環(huán)環(huán)境條件件下的高高準確度度、高可可靠的測測量。在在質(zhì)量流流量直接接式測量量方法中中，科里里奧利質(zhì)質(zhì)量流量量計已經(jīng)經(jīng)受到各各方面用用戶的青青睞。這這是因為為它能夠夠高準確確度的直直接測量量管道內(nèi)內(nèi)流體的的質(zhì)量流流量，而而且穩(wěn)定定度高，，可靠性性好，量量程比大大，又適適合應用用于高粘粘度流體體?？评飱W利利質(zhì)量流流量計典典型結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作作原理（一）概概述（二）CMF基本結(jié)構(gòu)構(gòu)（三）CMF測量原理理

科里奧利利質(zhì)量流流量計是是利用流流體在直直線運動動的同時時處于一一旋轉(zhuǎn)系系中，產(chǎn)產(chǎn)生與質(zhì)質(zhì)量流量量成正比比的科里里奧利力力原理制制成的一一種直接接式質(zhì)量量流量儀儀表。從1950年開始，，科學家家和工程程師們花花費了許許多年試試驗、開開發(fā)質(zhì)量量流量儀儀表，借借此消除除容積測測量的誤誤差及昂昂貴不便便的稱重重法。在在1970年后James.E.Smith—美國高準準（MicroMotion）公司的創(chuàng)創(chuàng)始人成成功地開開發(fā)了第第一個可可應用于于工業(yè)的的質(zhì)量流流量計，，科里奧奧利質(zhì)量量流量計計，它是是根據(jù)科科里奧利利[Coriolis]效應原理理研制而而成的。。1984年James.E.Smith將所發(fā)明明的“U”型振動管管式的科科里奧利利質(zhì)量流流量計(CoriolisMassFlow—CMF))投入市場場。之后各國國儀表廠廠相繼開開發(fā)生產(chǎn)產(chǎn)。我國國CMF的應用起起步較晚晚，設(shè)計計生產(chǎn)CMF的廠家僅僅有太行行儀表廠廠等，還還有幾家家制造廠廠組建合合資企業(yè)業(yè)采用國國外技術(shù)術(shù)組裝生生產(chǎn)銷售售質(zhì)量流流量儀表表。科里奧利利質(zhì)量流流量計典典型結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作作原理--概述科里奧利利質(zhì)量流流量計一一般由流流量傳感感器和流流量變送送器組成成。1、流量量傳感器器流量傳感感器是一一種基于于科里奧奧利力效效應的相相位敏感感型諧振振式傳感感器。該該傳感器由振動動管、信信號檢測測器、震震蕩驅(qū)動動器、支支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)和殼體體所組成成?？评飱W利利質(zhì)量流流量計典典型結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作作原理-CMF基本結(jié)構(gòu)構(gòu)圖3.2..1雙U型管質(zhì)量量流量傳傳感器結(jié)結(jié)構(gòu)示意意圖圖3.2..2雙直型管管質(zhì)量流流量傳感感器剖面面圖

科里奧利利質(zhì)量流流量計典典型結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作作原理-CMF基本結(jié)構(gòu)構(gòu)科里奧利利質(zhì)量流流量計典典型結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作作原理-CMF基本結(jié)構(gòu)構(gòu)2、流量變送送器是以微處處理為核核心的電電子系統(tǒng)統(tǒng)。它用用來響傳傳感器提提供驅(qū)動動力，并并將傳感感器的信信號轉(zhuǎn)化化為質(zhì)量量流量信信號及其其他一些些有意義義的參數(shù)數(shù)信號，，同時具具有根據(jù)據(jù)溫度參參數(shù)對質(zhì)質(zhì)量流量量和密度度測量進進行補償償、修正正的功能能。流量量變送器器一般輸輸出標準準電流信信號或頻頻率信號號，并可可按一定定的通訊訊協(xié)議，，實現(xiàn)與與上位機機和DCS系統(tǒng)的交交聯(lián)與遠遠傳通訊訊。變送送器上的的顯示面面板可以以組態(tài)顯顯示所要要求的各各種參數(shù)數(shù)。有的流量量變送器器，沒有有顯示面面板和操操作鍵盤盤，只有有模擬量量或頻率率量輸出出。在實實際應用用中需要要另外配配備二次次儀表和和手操器器實現(xiàn)參參數(shù)顯示示、流量量累積和和操作組組態(tài)。3、流量傳感感器的測測量管結(jié)結(jié)構(gòu)形式式科里奧利利質(zhì)量流流量傳感感器的測測量管有有各種不不同的結(jié)結(jié)構(gòu)形式式：（1）按照測測量管的的數(shù)量可可將其分分為單管管型、雙雙管型和和連續(xù)管管型三種種結(jié)構(gòu)。。（2）按照測測量管的的形狀可可分為直直管型和和彎管型型兩大類類。目前，科里奧利利質(zhì)量流流量傳感感器的檢檢測振動動管管形形已發(fā)展展到二十十多種。。無論振動動管形狀狀如何，，基本原原理是一一致的，，都是根根據(jù)Coriolis效應原理理測量流流量質(zhì)量量的?？评飱W利利質(zhì)量流流量計典典型結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作作原理-CMF基本結(jié)構(gòu)構(gòu)圖3.2..3典型的測測量管管管型圖科里奧利利質(zhì)量流流量計典典型結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作作原理-CMF基本結(jié)構(gòu)構(gòu)CMF測量原理理1、基本理論論2、CMF測量原理理3、信號號處理系系統(tǒng)科里奧利利質(zhì)量流流量計典典型結(jié)構(gòu)構(gòu)和工作作原理-CMF測量原理理CMF測量原理理——基本理論論1、基本理論論Coriolis效應是一一種自然然現(xiàn)象，，于1835年在巴黎黎可爾[Ecole]工業(yè)大學學的數(shù)學學教授Gaspard.GustavedeCoriolis定量的。。Coriolis效應可解解釋在地地球表面面上自由由運動的的物質(zhì)為為什么會會看似彎彎曲運行行在一個個轉(zhuǎn)動參參照系中中當一個個物體相相對于該該系而平平移時，，除了向向心力外外還有另另一個附附加力作作用在該該物體上上，這個個力稱為為Coriolis力。例如如設(shè)參照照系是一一個以恒恒定角速速度繞軸軸O而轉(zhuǎn)動的的圓盤（（圖3..3.1），其其轉(zhuǎn)動方方向圖中中矢量所所示，當當一個物物體以速速度V’沿半徑運運動時，，就有一一個“慣慣性力””FK=2V’·ωm作用于該該物體上上，此力的方方向垂直直于V’，力FK就是Coriolis力，此力力即依賴賴于物體體相對于于轉(zhuǎn)動參照照系的速速度V’，也依賴于于參照系轉(zhuǎn)動的的角速度度ω。圖3.3..1傳動系Coriolis質(zhì)量流量量計就是是將永恒的旋旋轉(zhuǎn)運動動變成了了振動在在檢測器有有一個電電磁驅(qū)動動系統(tǒng)，，它驅(qū)動測測量管以以它固有有的頻率率振動，這這就形成成了一個個轉(zhuǎn)動參參照系，它它的振動動與調(diào)諧諧振音叉叉相類似。。當一個位位于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體內(nèi)的的質(zhì)點作朝向向或遠離離旋轉(zhuǎn)中中心的運運動時，將將產(chǎn)生一一慣性力力，圖3.2.2表示這一一原理。。圖3.3..2旋轉(zhuǎn)管道道中的科科氏力CMF測量原理理——基本理論論當質(zhì)量為為m的質(zhì)點以以勻速V在一個圍圍繞固定定點O并以角速速度ω旋轉(zhuǎn)的管管道移動動時，將將沿著旋旋轉(zhuǎn)的法法線方向向存在一一個向心心力Fr=ω2r·△m；沿著切線線方向質(zhì)質(zhì)點對管管壁也產(chǎn)產(chǎn)生一個個反作用用力，F(xiàn)c=2ωV·△m，這個力就就是Coriolis力Fc=2ωV·△mFc=Coriolis力ω=旋轉(zhuǎn)體的的角速度度V=質(zhì)點在旋旋轉(zhuǎn)體中中的經(jīng)向向速度△m=質(zhì)點的質(zhì)質(zhì)量上式表明明,在旋旋轉(zhuǎn)角速速度一定定的條件件下,一一個質(zhì)點點的Coriolis力的大小小與該質(zhì)質(zhì)量的流流速成正正比。因因此直接接或間接接測量在在旋轉(zhuǎn)管管道中的的流體所所施加的的科里奧奧利力就就可以測測得質(zhì)量量流量。。這就是是CMF的基本原原理。CMF測量原理理——基本理論論2、CMF測量原理理以Micromotion的U型振動管管為例，，對Coriolis質(zhì)量流量量計的測測量做定定量分析析：Micromotion的U型振動管管，通常常振幅小小于1mm，頻率大約約為80Hz.圖3.3..3為振動中中的測量量管,流流體被強制接接受管子子的垂直直動量,,在管子子向上運運動的振動半周周期時,,流入儀儀表的流流體向下下壓,抵抵抗管子子向上的力力.反之之,流出出儀表流流體存在在向上的的務,抗抗圖3.3..3振動中的的測量管管拒管子對對其垂直直量的減減少而把把管子向向上推。。兩個反反作用力力合成引引起流量量測量管管扭曲；；這就是是Coriolis效應。在在振動的的另外半半周期，，管子向向下運動動而扭曲曲方向就就相反。。圖書館館顯示一一個流體體，經(jīng)過過一個測測量管，，有一個個質(zhì)量m和速度V，它以相對對O—O軸線的角角速度ω旋轉(zhuǎn)。因因而產(chǎn)生生Coriolis：CMF測量原理理——CMF測量原理理F=2mωV（1）式中F和ω是矢量,,Mj包含在長長度L測量管中中的質(zhì)量量(即半半管中的的流體質(zhì)質(zhì)量)。。圖3.3.4測測量管轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動示意意圖流體的入入口和出出口的速速度矢量量在方向向上是相相反的，，如果從從尾端觀觀看這個個測量管管是兩個個引線（（在圖3.3..4中從從R—R軸線看進進去），，由在入入口與出出口管線線上的流流體產(chǎn)生生的力F1和F2在方向上上是相反反的，而而大小相相等。由于管子子相對O—O軸振動，，這個力力產(chǎn)生一一個相對對于R—R軸的振動動力矩M（半徑是r）。CMF測量原理理——CMF測量原理理M=F1·r1+F2··r2（2）由于F1=F2r1=r2由式子（（1）和和（2））得出：：M=2Fr=4ω·V·m··r((3))質(zhì)量m是由密度度ρ、管截面積積A和長度L定義的，，速度V是由單位位時間的的單位L定義的。。質(zhì)量流流速Q(mào)是由每單單位時間間內(nèi)通過過的一個個給出點點質(zhì)量決決定的，，那就是是m=ρ·A··L及V=L//t、、Q=m/t這樣通過過取代Q=mv/L式中L是管長,,式(3))變成::M=4ωω·r··Q·L((4))力矩M產(chǎn)生一個個角度偏偏轉(zhuǎn)即扭轉(zhuǎn)角θ,相對于R—R軸線。這扭轉(zhuǎn)角角在振動動管移動動的中點最大((圖3.3..5所示)圖3.3..5由測量管管尾端所所顯示泊泊流體力力CMF測量原理理——CMF測量原理理然而，由由M產(chǎn)生的偏偏轉(zhuǎn)被測測量管的的伸展彈彈力K所抵制，，總之，，對于任任何的扭扭轉(zhuǎn)彈力力，扭矩矩T定義為T=Kθ（5）由于T=M，現(xiàn)在通過過組合（（4）與（5）式，質(zhì)質(zhì)量流速速Q(mào)能與偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角度θ聯(lián)系成相相關(guān)式子子。KθQ=（（6）4ω·r·L在管子軸軸線中心心的移動動速度Vt（線速度））乘以時時間間隔隔，就與與用幾何何圖形表表示的θ有關(guān)系。。Vt·△tSinθθ=（（7））rCMF測量原理理——CMF測量原理理由于θ很小，它它幾乎等等于Sinθθ,對于小的的旋轉(zhuǎn)角角Vt是ω和管長L的乘積，，那就是是θ=Sinθθ、Vt=ωL，這樣式（（7）變變成：ω·L··△tθ=（（8）r綜合式（（6）和和（8））得出：：K·ω··L·△△tKQ===△△t（（9）4r2ω·L4r2CMF測量原理理——CMF測量原理理這樣質(zhì)量量流量計計Q只與時間間間隔t和幾何常常數(shù)成比比例，Q與ω無關(guān)，所所以說與與測量管管的振動動頻率無無關(guān)。質(zhì)量流量量通過用用電磁感感應器測測量偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角θ獲得，如如圖6所示，在在橫穿于于測量管管的中心心軸線上上的感應應器，按按一個時時間函數(shù)數(shù)測量θ，當沒有流流量時，，在測量量和軸線線左右之之間，上上下撞擊擊通過的的時間差差是0，而隨著著流量的的增加引引起θ增加，上上下撞擊擊信號之之間的時時間表差差t也增加。。測量扭扭曲多少少與流量量直接成成正比，，感應器器將管子子扭曲引引起的時時間差，，傳送到到儀表的的變送器器進行處處理轉(zhuǎn)換換。CMF測量原理理——CMF測量原理理圖3.3..6測量管扭扭轉(zhuǎn)的完完整周期期CMF測量原理理——CMF測量原理理CMF測量原理理——信號處理理系統(tǒng)3、信號處處理系統(tǒng)統(tǒng)在流量傳傳感器工工作過程程中，測測量管彈彈性系統(tǒng)統(tǒng)始終處處于諧振振狀態(tài)。。沒有測測量管的的振動，，就沒有有科氏力力的發(fā)生生，質(zhì)量量流量傳傳感器就就停止了了工作。。在測量量管振動動過程中中，由于于流體的的流動使使其進口口側(cè)和出出口側(cè)檢檢測信號號的相位位發(fā)生了了變化。。由左、、右側(cè)電電磁式檢檢測器L、R的測得二二列電壓壓正弦信信號分別別經(jīng)本安安電路到到隔離放放大器A1、A2進行放大大。同時，由由左側(cè)信信號檢測測器L輸出的電電壓正弦弦信號經(jīng)經(jīng)隔離放放大器A2放大，再再經(jīng)驅(qū)動動放大器器放大后后，給驅(qū)驅(qū)動線圈圈提供激激勵電流流，由電電磁驅(qū)動動器激勵勵測量管管振蕩。。而該振振動信號號又被信信號檢測測器所拾拾取，從從而有信信號檢測測器、放放大器和和電磁驅(qū)驅(qū)動器構(gòu)構(gòu)成一個個正反饋饋回路，，維持測測量管振振動系統(tǒng)統(tǒng)的自激激振蕩。。為了保保持測量量管的穩(wěn)穩(wěn)幅振動動，在驅(qū)驅(qū)動放大大器上接接有負反反饋AGC自動增益益控制電電路,在AGC自動增益益控制電電路中u2與基準電電平相比比較，輸輸出一幅幅值穩(wěn)定定的控制制信號到到激勵線線圈，使使電磁驅(qū)驅(qū)動器驅(qū)驅(qū)動測量量管以激激勵頻率率振動。。CMF測量原理理——信號處理理系統(tǒng)左、右側(cè)側(cè)電磁式式檢測器器L、R的檢測信信號，經(jīng)經(jīng)隔離放放大器A1、A2放大后，，進入信信號處理理電路，，信號處處理電路路在微處處理器的的配合下下，得到到左右檢檢測信號號的相位位差或時時間差△t，這個時間間差與質(zhì)質(zhì)量流量量成線性性關(guān)系。。同時，信信號處理理電路根根據(jù)其輸輸入信號號u1和u2得測量管管的振動動頻率信信號。測測量管的的振動頻頻率是流流體密度度的函數(shù)數(shù)，隨流流體密度度增大而而減小。。微處理理器根據(jù)據(jù)檢測信信號的時時間差△t和檢測信信號的頻頻率f，解算出流流體的質(zhì)質(zhì)量流量量和密度度。此外，質(zhì)質(zhì)量流量量傳感器器中的溫溫度檢測測元件一一般為帖帖附在測測量管進進口端管管壁上的的鉑電阻阻。鉑電電阻由恒恒流源供供電，并并取會鉑鉑電阻的的端電壓壓，由電電壓變換換電路處處理產(chǎn)生生電壓UR。微處理器器根據(jù)電電壓UR解算出測測量管的的溫度值值，并對對由測量量管管材材的彈性性模量隨隨溫度變變化所引引起的質(zhì)質(zhì)量流量量和密度度測量的的溫度結(jié)結(jié)構(gòu)誤差差予以修修正。由微處理理器直接接驅(qū)動電電流環(huán)和和頻率環(huán)環(huán)部件，，分別輸輸出0/4~~20mA標準電流流信號和和頻率信信號，標標準電流流和頻率率信號所所代表的的被測量量和范圍圍均可以以組態(tài)。。CMF測量原理理——信號處理理系統(tǒng)圖3.3..7信號處理理系統(tǒng)框框圖科里奧利利質(zhì)量流流量計的的應用(一)科里奧利利質(zhì)量流流量計的的應用優(yōu)優(yōu)勢(二)科里里奧利質(zhì)質(zhì)量流量計選選型(三)科里奧利利質(zhì)量流流量計檢檢定(四)科里奧利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試(五)結(jié)束語科里奧利利質(zhì)量流流量計的的應用優(yōu)優(yōu)勢(一)科里奧利利質(zhì)量流流量計的的應用優(yōu)優(yōu)勢1)高精度流流量測量量：目前前世界各各處所應應用的CMF其精度（（或稱不不確定度度）都優(yōu)優(yōu)于±0.2%%（O、r）、±0.015%（O、f、s），重復性優(yōu)優(yōu)于±0.1%（O、r）、±0.01%（O、f、s）。2)同時測量量多種參參數(shù)：CMF不僅可以以測量出出流體的的瞬時質(zhì)質(zhì)量流量量和累積積的總質(zhì)質(zhì)量，同同時還可可以指示示出流體體的密度度、溫度度,并由此派派生出測測量溶液液中溶質(zhì)質(zhì)所含的的濃度。3)應用范圍圍廣泛：：1、包括高粘粘度的各各種液體體、含有有固形物物的漿液液、含有有微量氣氣體的液液體、有有足夠密密度的中中高壓氣氣體。CMF還能測量量出雙組組份流中中每種已已知組份份各自的的質(zhì)量流流量，這這是其它它流量儀儀表難以以實現(xiàn)的的。例如油—水雙組份份流體，，只要知知道水和和油的密密度—溫度函數(shù)數(shù)關(guān)系，，就不難難從測出出的混合合質(zhì)量流流量混合合密度中中計算出出各自的的質(zhì)量流流量來。。科里奧利利質(zhì)量流流量計的的應用優(yōu)優(yōu)勢4)CMF檢測器沒沒有可動動部件和和密封件件，從而而結(jié)構(gòu)簡簡單、可可靠性高高、維護護簡便。5)由于流場場分布對對CMF正常測量量沒有影影響，所所以對儀儀表上下下游沒有有直管段段的長度度要求。。6)可可以以用于雙雙向流的的測量，，能指出出流向和和質(zhì)量流流量等物物理參數(shù)數(shù)?？评飱W利利質(zhì)量流流量計選選型（二）科科里奧利利質(zhì)量流流量計選型流量儀表表選型，，首先要要根據(jù)測測量目的的以及被被測介質(zhì)質(zhì)的性質(zhì)質(zhì)、流體體的流量量范圍、、工藝條條件下的的流體參參數(shù)、安安裝環(huán)境境條件等等各方面面的因素素，選用用不同類類型的流流量計。。1、選型原則則（1）根據(jù)被測測流體的的類型選選擇流量量計的結(jié)結(jié)構(gòu)（2）安全性原原則（3）流量范圍圍（4）準確度（5）壓力損失失（6）其他性能能因素（7）性能價格格比

科里奧利利質(zhì)量流流量計選選型2、選型方法法科里奧利利質(zhì)量流流量計的的選型方方法有手手工計算算法和軟軟件法兩兩種。具具體方法法與步驟驟：（1）填寫工藝藝操作條條件a、流體名稱稱及性質(zhì)質(zhì)b、流體狀態(tài)態(tài)（液態(tài)態(tài)、氣態(tài)態(tài)、漿液液或其他他形式））c、工藝狀況況下的流流量（最最大、常常用、最最小值））d、工藝狀況況下的壓壓力（最最高、常常用、最最低值））e、工藝狀況況下的溫溫度（最最高、常常用、最最低值））f、工藝狀況況下的密密度范圍圍g、工藝狀況況下的粘粘度范圍圍h、工藝管道道管徑i、允許測量量誤差j、允許壓力力損失k、允許最大大流速科里奧利利質(zhì)量流流量計選選型（2）根據(jù)工藝藝條件，，對照技技術(shù)指標標，預選選傳感器器型號（3）計算流量量傳感器器的壓力力損失（4）計算傳感感器測量量管內(nèi)的的介質(zhì)流流速（5）計算測量量準確度度（6）變送器及及二次儀儀表的選選型變送器及及二次儀儀表的選選型主要要考慮以以下幾個個方面：：a、安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)形式b、電源供給給方式c、信號輸出出方式d、通訊方式式及接口口選擇e、根據(jù)測量量功能的的需要，，選擇二二次儀表表科里奧利利質(zhì)量流流量計檢檢定1、科里奧利利質(zhì)量流流量計檢檢定規(guī)程程JJG897—1995《質(zhì)量流量量計檢定定規(guī)程》》2、科里奧利利質(zhì)量流流量計檢檢定的基基本內(nèi)容容（1）外觀（2）耐壓強度度（3）基本誤差差（4）重重復復性3、檢定方方法和設(shè)設(shè)備要求求質(zhì)量流量量計的檢檢定，一一般是通通過流量量標準裝裝置來進進行的，，流量標標準裝置置可分為為靜態(tài)法法和動態(tài)態(tài)法兩類類。對于于液體流流量測量量的質(zhì)量量流量計計常采用用液體流流量標準準裝置進進行檢定定。其方方法有：：（1）靜態(tài)稱稱量（質(zhì)質(zhì)量）法法用“質(zhì)量量法液體體流量標標準裝置置”，在在測量時時間間隔隔內(nèi)，經(jīng)經(jīng)換向器器進入稱稱量容器器的液體體質(zhì)量。。科里奧利利質(zhì)量流流量計檢檢定（2）靜態(tài)容容積加密密度計法法用“容積積法液體體流量標標準裝置置”，在在測量時時間間隔隔內(nèi)，經(jīng)經(jīng)換向器器流入定定容容器器的液體體液體體體積量，，同時測測出檢定定介質(zhì)的的密度，，然后經(jīng)經(jīng)過計算算，以求求得質(zhì)量量流量。。（3）標準體體積管加加密度計計法用“體積積管法液液體流量量標準裝裝置”，，在測量量時間間間隔內(nèi)，，液體直直接流入入定容容容器—標標準體積積管，同同時測出出檢定介介質(zhì)的密密度，然然后經(jīng)過過計算，，以求得得質(zhì)量流流量的方方法。（4）標準表表法即以標準準流量計計為標準準與被檢檢質(zhì)量流流量計進進行直接接比較。。無論采用用哪種檢檢定方法法，檢定定系統(tǒng)（（即流量量標準裝裝置）的的準確度度應優(yōu)于于被檢質(zhì)質(zhì)量流量量計基本本誤差限限的1/3以上.科里奧利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試1、儀表安裝裝（1）安安裝場所所的選擇擇根據(jù)科里里奧利質(zhì)質(zhì)量流量量計的測測量原理理，選擇擇安裝場場所時，，應著重重考慮以以下幾點點：a、系統(tǒng)壓力力問題當測量液液化的氣氣體或熱熱溶劑以以及有析析出氣體體趨向的的介質(zhì)時時，為防防止氣蝕蝕的產(chǎn)生生，必須須保證安安裝在管管線中的的傳感器器有足夠夠的被壓壓。一定定的被壓壓要求還還可以使使介質(zhì)始始終充滿滿傳感器器測量管管，避免免出現(xiàn)半半管而導導致測量量不準。。被壓是指指傳感器器下游端端口出流流體的壓壓力，一一般常在在距離傳傳感器下下游端口口3L（L為傳感器器長度））之內(nèi)的的管道處處測量。?？评飱W利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試最小被壓壓指標為為P≧A△△P+BP0△P——流量計壓壓損P0——最高工作作溫度下下介質(zhì)的的飽和蒸蒸汽壓A、B為系數(shù)———是流流量傳感感器的結(jié)結(jié)構(gòu)以及及介質(zhì)的的性質(zhì)而而定，一一般由實實驗得出出。*要保證被被壓，一一是將傳傳感器裝裝在靠近近泵出口口側(cè)，或或裝在上上升管道道的較低低部位來來測液體體，而且且流量計計下游上上升管道道的高度度應不低低于2m（視介質(zhì)的的密度而而定），，二是上上升管道道的下游游側(cè)不得得有同樣樣長或稍稍短的下下降管道道，以保保證流體體上升時時產(chǎn)生的的靜壓不不被回降降時抵消消?？评飱W利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試*在測量易易揮發(fā)的的液體時時，如液液化氣、、溶劑等，，CMF必須安裝裝在壓力力大于該液體飽飽和蒸汽汽壓處，，表前最最好不加帶節(jié)流流性質(zhì)的的元件。。如果必必須加應遠離CMF。*由于液體體達到其其飽和蒸蒸汽狀態(tài)態(tài)還受溫度變化化的影響響，因此此CMF應安裝在遠離高高溫源的的地方。。另外要要避免陽光直接接照射。。圖4.4.1靜靜壓壓被抵消消的情況況科里奧利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試*在測量易易揮發(fā)液液體的整整個系統(tǒng)統(tǒng)中，如如果工藝藝條件允允許的話話，應盡盡量減少少阻力件件（如彎彎頭、縮縮管、閥閥等），，避免壓壓力損失失過大，，保證系系統(tǒng)壓力力。同時時管道采采取保溫溫遮光的的辦法，，避免溫溫度變化化所產(chǎn)生生影響。?？傊婪乐瓜到y(tǒng)統(tǒng)壓力低低于流體體的飽和和蒸汽壓壓，即液液體蒸發(fā)發(fā)汽化壓壓力，該該汽化壓壓力使液液體開始始沸騰，，而產(chǎn)生生氣化現(xiàn)現(xiàn)象，使使CMF不能正常常工作。。b、避免電磁磁干擾和和射頻干干擾若裝在大大電機、、射頻發(fā)發(fā)送器、、變壓器器、大功功率電開開關(guān)等附附近，傳傳感器中中測量管管的自激激諧振動動會受到到干擾，，而且檢檢測器檢檢測出來來的微弱弱信號也也可能被被淹沒在在干擾信信號中。。另外，連連接儀表表各部分分的電纜纜的走線線也不要要覆蓋在在這些可可能產(chǎn)生生干擾的的設(shè)備上上面，或或是靠近近。也不不要靠近近高壓供供電電纜纜?？评飱W利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試c、避免振動動的影響響科里奧利利質(zhì)量流流量計的的測量原原理和結(jié)結(jié)構(gòu)都決決定了外外界振動動對它會會造成影影響。*若需要在在管線振振動大的的地點安安裝小口口徑流量量計，可可在流量量計的進進出端用用軟管連連接，并并將流量量計本身身固定在在堅實穩(wěn)穩(wěn)定的基基礎(chǔ)或減減振板上上。*若需要在在這種管管線上安安裝大口口徑流量量計，有有時要用用膨脹節(jié)節(jié)來消振振，但必必須在膨膨脹節(jié)與與傳感器器之間加加裝帶有有堅固支支撐的短短接，否否則，由由于管道道的伸縮縮造成附附加應力力，致使使流量計計測量不不準。*若傳感器器需要在在同一管管線串聯(lián)聯(lián)安裝，，應特別別注意防防止由于于共振產(chǎn)產(chǎn)生的相相互影響響。它們們之間的的距離至至少應大大于傳感感器長度度的3倍?；蛟谠趦膳_傳傳感器之之間加裝裝軟連接接。*在相鄰兩兩條管線線上并聯(lián)聯(lián)安裝兩兩臺傳感感器時，，也要注注意保持持兩者之之間的距距離，防防止產(chǎn)生生相互影影響?？评飱W利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試d、危險場所所的安裝裝*易燃易爆爆場所———采用用防爆類類型儀表表*腐蝕環(huán)境境——所所有部件件和電纜纜必須是是抗腐蝕蝕的*低溫、高高溫環(huán)境境——儀儀表的工工作范圍圍要符合合要求e、露天安裝裝要防止雨雨水從傳傳感器、、變送器器的接線線孔滲入入。f、信號傳輸輸電纜長長度的限限制一般情況況下，變變送器及及二次儀儀表都安安裝在安安全區(qū)，，也有一一些直接接在室內(nèi)內(nèi)。由于于信號傳傳輸?shù)囊?，儀儀表都強強調(diào)要采采用專用用電纜,,而且專專用電纜纜最長限限制在150~~1000m之間?？评飱W利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試g、流場分布布從優(yōu)原原則雖然CMF沒有安裝裝直管段段的要求求，但是是如果有有條件還還是在其其前保持持一定的的直管段段為好。。尤其在在流速較較高的情情況下，，表前的的突然節(jié)節(jié)流可能能會造成成空化和和液體的的噴泄。。不僅會會影響CMF的正常工工作，而而且還可可能導致致儀表的的損壞。。

h、其他注意意事項*測量液體體介質(zhì)，，特別是是易汽化化的液體體或含有有少量氣氣體的液液體介質(zhì)質(zhì)時，應把把傳感器器安裝在在管道的的較低處處，而不不是安在在最高處處，以防防止夾雜雜氣體在在測量管管中聚集集而導致致測量誤誤差。*測量氣體體介質(zhì)，，特別是是非干燥燥氣體或或在高壓壓下易液液化的氣氣體介質(zhì)質(zhì)時，應把把傳感器器安裝在在管道的的較高處處，而不不是安在在最低處處，以防防止液體體在測量量管中聚聚集而影影響測量量準確度度?？评飱W利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試（2）傳感器安安裝方式式的選擇擇傳感器的的安裝一一般分為為垂直安安裝和水水平安裝裝兩種方方式。傳傳感器安安裝方式式應依據(jù)據(jù)被測流流體的類類型和傳傳感器自自身結(jié)構(gòu)構(gòu)加以選選擇。

a、垂直安裝裝*直管型傳傳感器———無論論測量什什么介質(zhì)質(zhì)都適合合。*彎管型傳傳感器———“U”型和S型可以；；在測量非非干燥氣氣體、含含有少量量氣體的的液體以以及含有有固體體顆粒粒的漿液液時，““Ω”和三角型型不適合合。*在垂直管管道安裝裝時，要要保證測測量管充充滿介質(zhì)質(zhì)?？评飱W利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試要選擇在在上升垂垂直管道道的最下下段部位位安裝CMF。如圖4.4..2所示：科里奧利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試因條件所所限，CMF只能安裝裝在下流流向管道道時，在在CMF下游必須須安裝孔孔板，以以保證測測量總是是滿管狀狀態(tài)。否否則，會會因不能能完全充充滿而產(chǎn)產(chǎn)生氣體體，影響響測量精精度，甚甚至造成成CMF不能起動動運行。。同時在孔孔板后面面要安裝裝截止閥閥，以保保證進行行零點調(diào)調(diào)整。如如圖4.4..3所示：科里奧利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試b、水平安裝裝*直管型傳傳感器和和彎管型型傳感器器都適合合。*在平行管管道安裝裝時，CMF要低位安安裝（如如圖4.4..4），因為為在管路路高空處處，容易易聚集空空氣。因條件所所限，CMF只能安裝高位位平行管管段時，，在CMF后側(cè)要加加裝孔板板。且在CMF前高點處處加排氣裝置，，以便在在儀表投投用和調(diào)校校期間排排出管道道氣體。科里奧利利質(zhì)量流流量計安安裝和調(diào)調(diào)試（3）傳感器安安裝步驟驟a、核對工藝藝參數(shù)b、采取“無無應力””措施，，將傳感感器與上上、下游游截止閥閥及其前前后后配管整整