科里奥利流量计

科里奥利流量计又称科里奥利质量流量计，基于微动力学原理。科里奥利流量计能够极其精确地测量质量流量、体积流量、密度和温度。

科里奥利流量计是一种质量流量计。它的设计和工作原理与热式或差压式质量流量计不同。科里奥利流量计具有极高的精度，能够测量质量或体积流量、密度和温度，且活动部件少，无需直管。

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科里奥利流量计示意图

科里奥利流量计的工作原理是什么？

科里奥利流量计的应用领域有哪些？

科里奥利流量计的安装

科里奥利流量计的价格

科里奥利流量计的特点

• 直接测量管道内流体的质量流量
  • 测量精度高，重复性好。可直接测量大范围流体的质量流量。
• 测量精度高
  • 该流量计的质量流量测量精度为0.2级。
• 工作稳定可靠
  • 流体测量管内无障碍物和运动部件，因此具有高可靠性和长使用寿命。
• 适用多种流体介质表面宽度
  • 除一般粘度的均匀流体外，还可测量高粘度流体（如蜂蜜、油浆等）。
  • 不仅可以测量单一溶液的流体参数，还可以测量多相流。
  • 介质是层流还是湍流，均不影响其测量精度。
• 应用环境广泛
  • 适用于石油化工、化工、冶金、制药、造纸、食品、能源和环保等行业。
  • 在检验控制、贸易交接计量等场合。
  • 已广泛应用。
• 具备多种实时在线测量和控制功能。
  • 除质量流量外，还可直接测量流体的密度和温度。
  • 智能流量变送器可提供多种参数显示和控制功能，是一款多功能流量测量和控制仪表。
• 可扩展性强。
  • 公司可根据用户需求，设计制造具有特殊规格和特殊功能的质量流量计。
  • 还可进行远程监控操作。

科里奥利流量计规格

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科里奥利流量计的结构

科里奥利质量流量计由两部分组成：流量传感器和转换器（或流量计算机）。

下图所示为流量传感器的示例，其主要由测量管2及其支撑管1、测量管振动激励系统中的驱动线圈4、用于检测测量管挠度的电磁检测探头3和6、以及用于校正测量管材料温度的元件和其他受温度模量影响的元件组成。

U型管传感器结构图
1 支撑管
2 测量管
3和6 电磁检测探头
4 驱动线圈
5 壳体

转换器主要由振动激励系统的振动信号发生单元、信号检测单元和信号处理单元组成；流量计算机还具有配置设置、工程单位转换、信号显示以及与上位机通信的功能。

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科里奥利流量计的工作原理是什么？

如图所示，当质量为 m 的质点以速度 υ 在绕 p 轴以角速度 ω 旋转的管道中运动时，该质点会受到两个分量的加速度和力的作用。

a. 法向加速度为向心加速度 αr，其大小等于 ω²r，方向指向 p 轴；
b. 切向加速度 αt 为科里奥利加速度，其大小等于 2ωυ，方向垂直于 αr。
由于是复合运动，科里奥利力 Fc = 2ωυm 沿质点的 αt 方向作用，管道对质点的作用力为 -Fc = -2ωυm，方向与质点的旋转方向相反。

当密度为 ρ 的流体以恒定速度 υ 在旋转管道中流动时，任何长度为 Δx 的管道都会受到切向科里奥利力 ΔFc 的作用。

(1)

公式中，A 为管道的内横截面积。由于质量流量为 δm，因此 δm=ρυA。
由此可知

(2)

质量流量可以通过直接或间接测量旋转管道内流体流动产生的科里奥利力来测量。这就是科里奥利质量流量计的基本原理。

然而，通过旋转运动产生科里奥利力较为困难。目前的产品均采用管道振动法，即用两端断裂的薄壁测量管固定。在测量管的中点附近，以测量管的共振频率或共振频率进行激励。管内流体流动产生科里奥利力，导致测量管的两半向相反方向偏转。通过电磁法检测偏转量即可获得质量流量。

流体密度会影响测量管的振动频率。密度与频率之间存在固定的关系。因此，质量 流量计也可以测量流体密度。

OMEGA Engineering制作了一段关于科里奥利流量测量原理的精彩讲解视频。我们一起来看一下。

视频来源：https://www.youtube.com/watch?v=2vjQ1GwAviM&feature=emb_logo

科里奥利质量流量计的应用

科里奥利流量计 在以下领域中对各种物料的配料和批量计量发挥着非常有效的作用：过程物料流量的测量和控制；快速、可变密度测量；以及产品质量监控等方面。

科里奥利流量计 主要用于测量介质的质量流量、总体积和密度。同时，它还可以测量介质的体积流量、总体积、温度、含水量、酒精含量以及两种混合较为均匀的液体的浓度。工艺流程中原料的比例等。

主要适用于以下行业：
(1) 石油行业，例如原油产量计量、含水率、单井产量计量、原油输送计量
(2) 化工行业
(3) 食品行业
(4) 制药行业，例如液体制剂的生产和计量
(5) 造纸行业，例如纸浆计量
(6) 纺织印染行业
(7) 能源传输计量，例如液化气计量
(8) 环保行业，例如污水处理；脱硫过程中 浆液密度计量

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科里奥利流量计的优缺点

优点

• 科里奥利质量流量计直接测量质量流量，测量精度高。
• 它可以测量多种流体，包括高粘度液体、含固体的浆料、含痕量气体的液体以及密度足够的中高压气体。
• 测量管振动幅度小，可视为非运动部件，测量管内无障碍物和运动部件。
• 它对上行流速分布不敏感，因此无需上下游直管。
• 测量值对流体粘度不敏感，流体密度的变化对测量值的影响很小。
• 可以进行多参数测量，例如同时测量密度，并由此推导出测量溶液中溶质的浓度。

缺点

• 科里奥利质量流量计零点的不稳定性会导致零点漂移，从而影响其精度的进一步提升。许多类型的流量计需要将总误差分为两部分：基本误差和零点不稳定性测量误差。
• 科里奥利质量流量计不能用于测量低密度介质和低压气体；液体中的气体含量超过一定限值（因型号而异）会显著影响测量值。
• 科里奥利质量流量计对外部振动干扰更为敏感。为了防止管道振动的影响，大多数型号的科里奥利质量流量计需要较高的安装位置和流量传感器的固定方式。
• 它不适用于较大直径的管道，目前仅限于150（200）毫米及以下。
• 测量管内壁的磨损、腐蚀或沉积结垢会影响测量精度，尤其是对于薄壁管科里奥利质量流量计而言。
• 科里奥利质量流量计的压力损失相对较大，与容积式流量计相当。有些科里奥利质量流量计甚至比容积式流量计大100%。
• 大多数型号的科里奥利质量流量计重量和体积都较大。
• 价格昂贵。海外售价为5000至10000美元一套，约为同口径电磁流量计的2至5倍；国内售价约为电磁流量计的2至8倍。

科里奥利流量计安装

科里奥利质量流量计的安装要求

科里奥利质量流量计的安装要求

在选择流量计时，许多企业会选择价格合理的科里奥利质量流量计。正确安装后，科里奥利质量流量计可以直接测量流体的质量和密度。只有合理的安装才能保证质量流量计的精度和稳定性。

1. 科里奥利质量流量计的常规安装

传感器与大型变送器或电机之间至少保持0.6米的距离。由于传感器依赖于电磁场，因此必须避免将传感器安装在电磁场干扰较大的区域附近。此外，应仔细选择安装位置，尽可能避免振动。

2. 安装方向

大多数传感器的安装方向取决于工艺要求和工艺管道的位置。虽然传感器的安装角度不影响流量计的运行，但仍应尽可能考虑以下几点：

• (1) 测量液体时，传感器外壳应向下安装，以避免空气在流量管内聚集；
• (2) 测量气体时，传感器外壳应向上安装，以避免冷凝水在流量管内积聚；
• (3) 测量液体浆料时，传感器应垂直安装，如同旗帜一般，以避免颗粒物在流量管内积聚。工艺介质应自下而上流动，以避免喷射管。

3. 阀门

为便于流量计零点调整，下游传感器应安装截止阀。为便于批量操作，传感器和截止阀应尽可能靠近接收容器。

传感器和截止阀之间不应安装软管，以避免因膨胀或压缩而导致批量误差。此外，可在下游安装控制阀，以防止介质汽化或排空。

4. 质量流量计的流向

无论流向如何，流量传感器都能准确测量流量。流体的正常流向由传感器上的箭头指示。

5. 气液两相流

如果工艺介质产生气液两相流，传感器外壳应向下或垂直安装在管道上。这种安装方式可以有效避免介质在流量管内积聚气体。

在装卸计量应用中，传感器外壳应向上或垂直安装。应在传感器下游安装单向阀，以防止介质回流。单向阀应尽可能靠近传感器安装。

在某些情况下，工艺介质无法完全排除在管道之外。此时，通常建议采用旗形安装方式。

安装科里奥利质量流量计时，安装方向至关重要。安装方向应根据现场布置的工艺管道位置确定。

合理的安装可以确保 科里奥利质量流量计的长期稳定运行。科里奥利质量流量计的安装要求。

科里奥利质量流量计的四种安装方式

科里奥利质量流量计的四种安装方式

I. 常规安装，中/大型科里奥利质量流量计

建议在安装上海自动化仪器有限公司的科里奥利质量流量计之前，先将管道内可能储存的气体释放并排空。

 II. 倒置安装，中/大型科里奥利质量流量计

建议采用倒置安装方式测量气体（例如蒸汽）。因为只有这样才能释放并排空科里奥利质量流量计内可能储存的液体。

III. 旗形安装，中/大型科里奥利质量流量计

旗形安装是指将科里奥利质量流量计垂直于水平线进行安装。

建议采用旗形安装方式测量悬浮液以及液固两相液体。

例如，对于易受温度变化影响而凝固的液体，以及高粘度液体，测量后必须排空测量管内残留的液体。

旗形安装不会影响任何类型被测液体的测量精度，但测量液流方向必须自下而上。

IV. 小型科里奥利流量计的安装

Sino-Inst 小型科里奥利质量流量计的流量范围非常小，但精度要求很高。因此，稳定的安装板和支架至关重要。安装板和科里奥利质量流量计必须完全平整，没有任何缝隙。

如果无法做到完全平整，则需要使用水平螺栓进行平衡调整。小型科里奥利质量流量计的安装方法如下：

质量流量计的类型

Sino-Inst 提供多种类型的质量流量计，例如：

科里奥利流量计价格

Sino-Inst 提供 20 款科里奥利质量流量计产品，价格最优。

其中约 13% 为石油化工流量计，4% 为 水处理流量 指示器。参考价格为 2000-7000 美元。

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我们提供多种科里奥利质量流量计供您选择，包括免费样品和付费样品。Sino-Inst 是一家位于中国的科里奥利质量流量计供应商。

科里奥利质量流量计产品在北美、中东和东欧地区最受欢迎。

美国和印度分别占 超声波液位变送器 出口量的 99%、1% 和 1%。

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KimGuo11

吴鹏出生于1980年，是一位备受尊敬且成就卓著的男性工程师，在自动化领域拥有丰富的经验。凭借20多年的行业经验，吴鹏在学术和工程领域都做出了卓越的贡献。

在其职业生涯中，吴鹏参与了许多国内外工程项目。他最著名的项目包括炼油厂智能控制系统的开发、石化厂尖端分布式控制系统的设计以及天然气管道控制算法的优化。