科氏力質量流量計傳感器的原理

    科氏力質量流量計傳感器是運用流體質量流量對振動管振蕩的調制作用即科里奧利力現象為原理，以質量流量測量為目的的質量流量計傳感器，一般由傳感器和變送器組成。

 

    羅斯蒙特質量流量計傳感器廣泛應用于石化等領域，是當今世界上先進的流量測量儀表之一，在我廠主要產品如乙烯、丙烯和主要原料輕烴等的測量中使用可靠，精度高達1.7‰，為能源、物料的流量測量提高了準確度，避免了不必要的損失，造就了可觀的經濟效益。

 

    原理

 

    一臺質量流量計傳感器的計量系統包括一臺傳感器和一臺用于信號處理的變送器。Rosemount質量流量計傳感器依據牛頓第二定律：力=質量×加速度(F=ma)，當質量為m的質點以速度V在對P軸作角速度ω旋轉的管道內移動時，質點受兩個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軸;

 

    (2)切向角速度αt，即科里奧利加速度，其值等于2ωV，方向與αr垂直。由于復合運動，在質點的αt方向上作用著科里奧利力Fc=2ωVm，管道對質點作用著一個反向力-Fc=-2ωVm。

 

    當密度為ρ的流體在旋轉管道中以恒定速度V流動時，任何一段長度Δx的管道將受到一個切向科里奧利力ΔFc：ΔFc=2ωVρAΔx(1)

 

    式中，A-管道的流通截面積。

 

    由于存在關系式：mq=ρVA

 

    所以：ΔFc=2ωqmΔx(2)

 

    因此，直接或間接測量在旋轉管中流動流體的科里奧利力就可以測得質量流量。