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1、科氏质量流量计研究和发展趋势CoriolisMassFlowmeter概 述在工业过程控制中，常需要对流体流量进行测量，流量测量的仪表有很多种，如孔板配合差压变送器、涡街流量计、涡轮流量计等。近年来发展起来的新型流量计，有电磁流量计、超声波流量计、质量流量计等。科里奥利质量流量计，或者简称科氏质量流量计，英文CoriolisMassFlowmeters,缩写CMF。流量（flowrate)就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。这个量用体积来表示称为瞬时体积流量（ ）,简称体积流量（也称容积流量
2、），用流体的质量来表示称为瞬时质量流量（），简称质量流量流量计简介电磁流量计FV-602FV-606FV-607FV-610FV-615FV-620 LowCostAll-plasticVortexMetersForLiquidsOnlywithFlowsAsLowAs0.6Gpm涡街流量计VortexSheddingFlowmeters涡街流量计原理及应用1、涡街流量计(又称漩涡流量计),是一种 新型的流量仪表,从70年代末出现至 今,相继出现了热敏式、压敏式、应力 式、超声式、电容式等各种形式
3、。2、涡街流量计是利用流体力学中卡门涡街的原 理制作的一种仪表。当在流体流动的管道中 放入一个柱体障碍物(漩涡发生体)时,在发生 体下游的两侧就会交替地产生漩涡,这些漩 涡就是卡门漩涡,也称卡门涡街。涡街流量计原理及应用对于涡街流量计,在一定雷诺数范围(10^4～7×10^6)内,下列方程成立:ｆ=St×ｖ/ｄ式中f:发生体一侧产生的卡门涡街频率；t:斯特劳哈尔数(无量纲数)；v:流体的流速；ｄ:漩涡发生体的宽度卡曼涡街涡街流量计原理St的值与漩涡发生体宽度ｄ和雷诺数Re有关。当雷诺数Re<2×1
4、0^4情况下,St为变数;当Re在2×10^4～7×10^6的范围内,St值基本保持不变,这段范围为流量计的正常测量范围。斯特劳哈尔数和雷诺数的关系涡街流量计原理在漩涡发生体宽度ｄ和斯特劳哈尔数Ｓｔ为定值时,漩涡产生的频率ｆ与流体的平均流速Ｖ成正比。因此,可以从漩涡产生的频率ｆ求出流体的平均流速Ｖ。同样也可以得到流量为Ｑ=ｆ/ｋ式中:Ｋ为流量计的流量系数,其物理意义是每升流体的脉冲数。当流量计的管道内径Ｄ和漩涡发生体宽度ｄ为确定值时,Ｋ值随之而确定。在一定的雷诺数Ｒｅ范围内,流量Ｑ与漩涡的频率ｆ成
5、线性关系,只要测量出漩涡的频率ｆ就能求得流过流量计管道流体的体积流量。涡街流量计特点：结构简单,检测元件不接触介质,可测腐蚀性、较脏介质,无运动件,可靠性高,耐用性强,使用命寿命长,基本上无需维护。卡门涡街流量计的优缺点其优点是:1.仪表的标定系数不受流体压力、温度、密度、粘度及成分变化的影响,在更换检测元件时不需重新标定;2.量程比大,液体为15∶1,气体为30∶1;3.管道口径不受限制,范围很宽,为(25～2700)mm;4.压力损失相当小;5.输出的电信号与流量成线性关系,准确度较高,误差可
6、≤±1;6.安装简便,维修量小,故障极少。其缺点是:1.流速分布变动及脉动流将影响测量准确度,仪表上下游有直管段要求(前20D,后5D),必要时应在上游侧加装整流片;2.测量元件被污染后将影响测量结果,应定期用汽油、煤油、酒精对元件进行清洗。超声波流量计UItrasonicflowmeter(Transmissionspeeddifferencemethod)向流体发射超声信号，接收受到流体流动影响之后的超声信号，由检测结果解算出流量的计量器具。目前主要有两种测量方法即时差法（传播速度差法）和多普
7、勒法。超声波多普勒流量计UltrasonicDopplerFlowmeters多用于固体液体两相流，或者气体液体两相流的测量。热质量流量计工作原理热质量流量计利用热扩散技术的原理实现流体质量流量的测量。热质量流量计的测量传感器元件由两个温度检测元件组成。采用工业基准级铂热电阻(ＲＴＤ),一个带有低功率加热源而被加热的ＲＴＤ称为主ＲＴＤ,一个未被加热的ＲＴＤ称为参比ＲＴＤ。两个ＲＴＤ温度相比较有温度差(ΔＴ)。在流量为零时,两个ＲＴＤ温度差最大,随着元件流量增加,带走主ＲＴＤ的热量增加,主ＲＴＤ传感
8、器被冷却,两个ＲＴＤ温度差减小。这个温度差实际上是质量流量值的对数函数。该温度差信号经线性电路转换成4～20ｍＡＤＣ或1～5ＶＤＣ的输出信号。热质量流量计特点热质量流量计作为新型的气体流量仪表,可以取代孔板、文丘里管、阿纽巴流量元件等,直接测量气体质量流量。热质量流量计的特点有：①测量可靠性高;②压力损失小;③无活动部件;④量程比宽;⑤响应速度快;⑥测量精度高;⑦重复性好;⑧无需温度、压力补偿。特别是在大管径、低流速、间歇流量、流量变化范围大、微小流量测量时,具有更大的优越性。Wh
