科氏力质量流量计传感器的原理

    科氏力质量流量计传感器是运用流体质量流量对振动管振荡的调制作用即科里奥利力现象为原理，以质量流量测量为目的的质量流量计传感器，一般由传感器和变送器组成。

 

    罗斯蒙特质量流量计传感器广泛应用于石化等领域，是当今世界上先进的流量测量仪表之一，在我厂主要产品如乙烯、丙烯和主要原料轻烃等的测量中使用可靠，精度高达1.7‰，为能源、物料的流量测量提高了准确度，避免了不必要的损失，造就了可观的经济效益。

 

    原理

 

    一台质量流量计传感器的计量系统包括一台传感器和一台用于信号处理的变送器。Rosemount质量流量计传感器依据牛顿第二定律：力=质量×加速度(F=ma)，当质量为m的质点以速度V在对P轴作角速度ω旋转的管道内移动时，质点受两个分量的加速度及其力：

 

    (1)法向加速度，即向心加速度αr，其量值等于2ωr，朝向P轴;

 

    (2)切向角速度αt，即科里奥利加速度，其值等于2ωV，方向与αr垂直。由于复合运动，在质点的αt方向上作用着科里奥利力Fc=2ωVm，管道对质点作用着一个反向力-Fc=-2ωVm。

 

    当密度为ρ的流体在旋转管道中以恒定速度V流动时，任何一段长度Δx的管道将受到一个切向科里奥利力ΔFc：ΔFc=2ωVρAΔx(1)

 

    式中，A-管道的流通截面积。

 

    由于存在关系式：mq=ρVA

 

    所以：ΔFc=2ωqmΔx(2)

 

    因此，直接或间接测量在旋转管中流动流体的科里奥利力就可以测得质量流量。