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質(zhì)量流量計(jì)原理簡介
閱讀：2096 發(fā)布時(shí)間：2022-12-4
質(zhì)量流量計(jì)原理簡介：
質(zhì)量流量計(jì)泛指可以直接測(cè)出質(zhì)量流量讀數(shù)的流量計(jì)。專指利用科里奧利原理的流量計(jì)。質(zhì)量流量=密度×流速×流通面積 (M=ρνA )，當(dāng)式中的密度ρ由流量計(jì)自行檢測(cè)獲得時(shí)，這種流量計(jì)就可以稱為質(zhì)量流量計(jì)。
質(zhì)量流量計(jì)可分為直接式和間接式兩種：直接式的工作原理往往和介質(zhì)的質(zhì)量(密度)相關(guān)，即直接測(cè)出與ρν成比例的信號(hào)。目前運(yùn)用較多的直接式質(zhì)量流量計(jì)有：利用科里奧利原理的質(zhì)量流量計(jì)和利用流體與固體的熱能交換原理的熱式流量計(jì)。前者只能用于液體介質(zhì)測(cè)量，后者多用于氣體介質(zhì)測(cè)量。
間接式則是在測(cè)流速的同時(shí)測(cè)量介質(zhì)密度，或者測(cè)量介質(zhì)的溫度、壓力并通過計(jì)算獲得介質(zhì)密度，并由密度、流速和流通面積推導(dǎo)出質(zhì)量流量。
需要特別指出的是：由于測(cè)量過程中，介質(zhì)密度值獲得和計(jì)算時(shí)，會(huì)存在時(shí)間不同步，或者運(yùn)算的非連續(xù)性，得到的質(zhì)量流量只是一段時(shí)間的平均值，往往不適用于瞬時(shí)流量。所以不是所有以此原理工作的流量計(jì)或流量測(cè)量系統(tǒng)都可以稱質(zhì)量流量計(jì)。
在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中的輪盤中，當(dāng)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從圓心沿著半徑向邊沿運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)導(dǎo)致圓盤轉(zhuǎn)速下降的力。反之則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)導(dǎo)致圓盤轉(zhuǎn)速上升降的力。這個(gè)力的大小和質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量以及運(yùn)動(dòng)速度有直接關(guān)系。較早系統(tǒng)研究這類現(xiàn)象的人叫科里奧利，這個(gè)力也被稱為科氏力。
將上述現(xiàn)象中的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及軌跡換成管道及其中流動(dòng)的介質(zhì)，將將上述現(xiàn)象中的轉(zhuǎn)動(dòng)限制在很小范圍內(nèi)的來回轉(zhuǎn)動(dòng)。則根據(jù)科里奧利原理可知，當(dāng)沿管道由圓心向外流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)使來回轉(zhuǎn)動(dòng)頻率下降的力。當(dāng)沿管道向圓心流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)使來回轉(zhuǎn)動(dòng)頻率上升的力。這個(gè)力的大小和介質(zhì)的密度以及流速大小有直接關(guān)系。
制作一個(gè)使介質(zhì)向先下面流動(dòng)，然后再向上使流動(dòng)的管道，施加一個(gè)使管道下方來回震動(dòng)的，具有固定頻率的力，使管道下降段和上升段做來回圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)管道中介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，由于科氏力的作用，管道下降段和上升段的震動(dòng)頻率與推動(dòng)管道震動(dòng)的頻率會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相位差。
這個(gè)相位差與介質(zhì)的密度、流速、以及管道形狀(流通面積)成一定的比例關(guān)系，檢出這個(gè)相位差，可以直接得到質(zhì)量流量。根據(jù)這個(gè)原理工作的流量計(jì)，目前都稱為質(zhì)量流量計(jì)。