E+H恩德斯豪斯科里奧利質(zhì)量流量計Proline Promass A100工作原理

科里奧利質(zhì)量流量計的工作原理基于科里奧利效應(yīng)（Coriolis Effect），通過測量流體在振動管道中流動時產(chǎn)生的科里奧利力，直接推算出流體的質(zhì)量流量。

物理基礎(chǔ)：科里奧利效應(yīng)

科里奧利效應(yīng)是旋轉(zhuǎn)參考系中運(yùn)動物體所受的慣性力，其方向垂直于物體運(yùn)動方向和旋轉(zhuǎn)軸。在流量計中，這一效應(yīng)通過振動管道的扭曲變形體現(xiàn)：

旋轉(zhuǎn)參考系類比：振動管道的振動可視為一種“簡諧旋轉(zhuǎn)"，流體流動時相當(dāng)于在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中運(yùn)動，從而產(chǎn)生科里奧利力。

力與變形關(guān)系：科里奧利力導(dǎo)致振動管道發(fā)生扭曲，扭曲程度與流體質(zhì)量流量成正比。

工作過程：從振動到流量計算

1. 管道振動：建立測量基準(zhǔn)

驅(qū)動系統(tǒng)：通過電磁驅(qū)動線圈激勵測量管（如U型、直管或微彎管）以其固有頻率（通常80-150Hz）振動。

振動模式：管道兩端做相向振動（即反向運(yùn)動），形成穩(wěn)定的振動系統(tǒng)，為后續(xù)科里奧利力的測量提供基準(zhǔn)。

2. 科里奧利力生成：流體流動引發(fā)管道扭曲

流體運(yùn)動：當(dāng)流體流經(jīng)振動管道時，入口段流體隨管道向上振動，出口段流體隨管道向下振動。

方向差異：由于流體流動方向與管道振動方向存在夾角，入口段和出口段流體的運(yùn)動方向相反，產(chǎn)生垂直于流動方向的科里奧利力。

管道扭曲：科里奧利力導(dǎo)致管道發(fā)生扭曲變形，扭曲程度隨質(zhì)量流量增大而增加。

3. 相位差檢測：量化扭曲程度

傳感器布局：在管道入口和出口處安裝電磁或光電傳感器，實時檢測管道振動信號。

質(zhì)量流量計

Proline Promass F 300

Proline Promass P 100

Proline Promass U 500

Proline Promass X 300

Proline Promass A100

Proline Promass A 200

Proline Promass A 300

Proline Promass A 500/8A5C

相位差計算：通過比較兩端傳感器信號的時間差，量化管道扭曲程度。相位差與質(zhì)量流量成正比。

4. 信號處理與輸出：多參數(shù)同步測量

變送器功能：接收傳感器信號，通過以下算法計算關(guān)鍵參數(shù)：

質(zhì)量流量：基于相位差ΔT，結(jié)合管道物理參數(shù)（如剛度、長度）推算。

密度測量：利用振動管固有頻率與流體密度的關(guān)系，同步輸出密度值（頻率變化 ∝ 密度變化）。

溫度補(bǔ)償：內(nèi)置溫度傳感器，修正溫度對管道剛度和流體密度的影響，確保測量精度。

輸出接口：支持4-20mA、RS485、HART等協(xié)議，可與DCS、PLC等控制系統(tǒng)無縫集成。

應(yīng)用場景：高精度計量與過程控制

石油與天然氣：原油、成品油、LNG貿(mào)易結(jié)算計量，誤差率較容積式流量計降低80%。

化工與制藥：反應(yīng)釜進(jìn)料控制、高純度介質(zhì)計量，滿足GMP（藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范）要求。

食品與飲料：牛奶、果汁、啤酒等液態(tài)食品計量，糖漿、食用油高粘度原料精準(zhǔn)添加。

能源與環(huán)保：氫能源、生物燃料流量測量，污水處理藥劑添加控制。

E+H恩德斯豪斯科里奧利質(zhì)量流量計Proline Promass A100工作原理