科里奥利质量流量计工作原理

科里奥利质量流量计工作原理

一、核心原理：科里奥利效应

当流体流经振动管道时，因管道周期性振动和流体轴向流动的相互作用，产生与流体质量流量成正比的‌科里奥利力‌。该力导致管道入口段与出口段的振动相位发生偏移，通过检测相位差（Delta-T）直接推算质量流量‌。
 

二、工作流程

1. ‌驱动振动‌
   驱动线圈激发测量管以‌固有共振频率‌进行周期性振动（如U型管上下振动或直管扭转振动）。当无流体流动时，管道两侧振动信号相位同步‌
   。

2. ‌流体流动与科里奥利力生成‌

   • 流体进入振动管后，分为入口段与出口段流动。
   • 入口段流体因惯性产生与振动方向相反的科里奥利力，出口段流体则产生同向力，导致管道发生‌扭曲形变‌（如U型管呈周期性扭转）‌。

3. ‌相位差检测‌
   检测线圈实时捕捉入口段与出口段的振动信号，二者因管道扭曲产生的‌时间差（Delta-T）‌与流体质量流量呈线性关系。例如：

   • 入口段振动信号相位滞后，出口段相位超前；
   • 相位差越大，质量流量越高‌。

4. ‌信号处理与输出‌
   变送器将相位差信号转换为标准电信号（如4-20mA），结合预设的流量标定系数，直接输出质量流量值‌。
    

三、关键公式与物理模型

根据牛顿第二定律，科里奥利力大小可表示为：
${�}_{�}=2\cdot �\cdot �\cdot �$
其中：

• ${�}_{�}$：科里奥利力；
• $�$：流体质量流量；
• $�$：管道振动角速度；
• $�$：流体轴向流速。
  通过测量${�}_{�}$或相位差（与${�}_{�}$成比例），即可直接解算质量流量‌。
•  

四、典型结构与适配场景

1. ‌U型管‌：适用于高粘度流体，但对压力损失敏感‌。
2. ‌直管式‌：易清洗，适合含气或易沉淀介质‌。
3.  

五、技术优势

• ‌直接测量质量流量‌：无需温度、压力补偿，精度可达±0.1%‌。
• ‌多参数输出‌：同步测量密度、温度等参数‌。
• ‌强适应性‌：支持液体（含浆液）、气体及低温介质‌。

科里奥利质量流量计通过科里奥利力与相位差的直接关联，实现了高精度、高稳定性的质量流量测量，广泛应用于化工、能源、食品等工业领域‌。