burkert寶德科氏力液體質(zhì)量流量計(jì)374108工作原理

科氏力液體質(zhì)量流量計(jì)（又稱科里奧利質(zhì)量流量計(jì)）是一種基于科里奧利效應(yīng)原理工作的精密儀器，其工作原理融合了流體力學(xué)與振動(dòng)力學(xué)原理。

物理原理：科里奧利效應(yīng)

當(dāng)流體在振動(dòng)管中流動(dòng)時(shí)，若管道以一定角速度振動(dòng)，流體質(zhì)點(diǎn)會(huì)受到兩種加速度的影響：

向心加速度（法向加速度）：使質(zhì)點(diǎn)向管道振動(dòng)中心偏移。

科里奧利加速度（切向加速度）：產(chǎn)生一個(gè)與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力，其方向垂直于流體流動(dòng)方向和管道振動(dòng)方向。

測量過程

振動(dòng)管設(shè)計(jì)：

流量計(jì)采用U型、直管或Ω型等結(jié)構(gòu)的振動(dòng)管。以U型管為例：

管道兩端固定，中部自由振動(dòng)。

無流體時(shí)，管道以固有頻率對稱振動(dòng)，兩側(cè)電磁信號(hào)檢測器接收同相位信號(hào)。

流體流動(dòng)時(shí)的相位差：

當(dāng)流體流經(jīng)振動(dòng)管時(shí)：

科里奧利力導(dǎo)致管道產(chǎn)生扭曲變形，兩側(cè)檢測器信號(hào)出現(xiàn)相位差（Δt）。

其中 K 為流量標(biāo)定系數(shù)。

信號(hào)處理與計(jì)算：

變送器通過測量相位差，結(jié)合標(biāo)定系數(shù)計(jì)算質(zhì)量流量。同時(shí)，利用振動(dòng)頻率變化測量流體密度，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)輸出。

核心組件與功能

振動(dòng)管：

作為敏感元件，將科里奧利力轉(zhuǎn)化為相位差信號(hào)。

材料需具備高強(qiáng)度、耐腐蝕和溫度穩(wěn)定性（如不銹鋼、鈦合金）。

電磁驅(qū)動(dòng)與檢測器：

驅(qū)動(dòng)線圈激發(fā)管道振動(dòng)，檢測器捕捉振動(dòng)信號(hào)。

采用非接觸式電磁檢測，避免機(jī)械磨損。

電子控制器：

處理振動(dòng)信號(hào)，計(jì)算質(zhì)量流量、密度和溫度。

提供4-20mA、脈沖或數(shù)字通信輸出（如RS485、HART）。

影響因素與補(bǔ)償

流體物性：

密度與粘度：密度變化影響振動(dòng)頻率，粘度改變阻尼特性，需通過溫度補(bǔ)償或軟件修正。

含氣量：氣體存在會(huì)干擾振動(dòng)狀態(tài)，需脫氣處理或選用多相流模型。

安裝條件：

應(yīng)力與振動(dòng)：管道應(yīng)力或外部振動(dòng)導(dǎo)致零點(diǎn)漂移，需穩(wěn)固支撐或柔性連接。

電磁干擾：遠(yuǎn)離變壓器、電動(dòng)機(jī)等強(qiáng)磁場源（建議距離>5m）。

環(huán)境參數(shù)：

溫度與壓力：內(nèi)置溫度傳感器補(bǔ)償溫度影響，壓力變化需通過密度修正。

優(yōu)勢：

高精度：液體測量精度±0.1%~±0.2%，氣體±0.5%。

多參數(shù)測量：同步輸出質(zhì)量流量、密度、溫度。

穩(wěn)定性：無活動(dòng)部件，抗干擾能力強(qiáng)。

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