什么是質(zhì)量流量計(jì)
什么是質(zhì)量流量計(jì)
質(zhì)量流量計(jì)目前在工業(yè)應(yīng)用上有2種，1種是“科里奧利質(zhì)量流量計(jì)”簡(jiǎn)稱\”CMF\”也有叫“科式力”原理：是依靠流動(dòng)流體和測(cè)量管振動(dòng)這兩者之間相互作用的原理，密度也可以從測(cè)量管振動(dòng)中被推導(dǎo)出來(lái)，還附有溫度測(cè)量，“CMF”作為流量領(lǐng)域中的一種新技術(shù)一種直接測(cè)量質(zhì)量流量的高精度儀表已經(jīng)逐步為用戶所接受，21世紀(jì)初“CMF”已有50萬(wàn)臺(tái)，應(yīng)用范圍廣：可用于一般流量?jī)x表較難測(cè)量的工業(yè)介質(zhì)，無(wú)論是導(dǎo)電或非導(dǎo)電液體均可測(cè)量，如非牛頓流體、各種漿液、懸浮液、液化氣等。另一種是：熱式質(zhì)量流量計(jì)簡(jiǎn)稱“TMF”是利用傳熱原理檢測(cè)流量的儀表，即利用流動(dòng)的流體與熱源之間熱量交換關(guān)系來(lái)測(cè)量流量的儀表。
值得注意的是目前“TMF”主要應(yīng)用于測(cè)量氣體，只有很少部分應(yīng)用于測(cè)量微小液體的流量。
20世紀(jì)60年代美國(guó)首先為宇航業(yè)所需的氣體質(zhì)量控制開(kāi)發(fā)出“熱式”質(zhì)量流量計(jì)的正式產(chǎn)品，我國(guó)開(kāi)發(fā)“TMF”比較晚，20世紀(jì)70年代才由北京化工研究院和冶金部礦冶研究院上海光華儀表廠分別研制里氣體液體TMF。20世紀(jì)90年代中期，世界范圍銷(xiāo)售額占流量?jī)x表的3%~8%，年銷(xiāo)售臺(tái)數(shù)在1.75萬(wàn)~4.5萬(wàn)臺(tái)。
質(zhì)量流量計(jì)的原理
質(zhì)量流量計(jì)有直接式質(zhì)量流量計(jì)和間接式質(zhì)量流量計(jì)。間接式質(zhì)量流量計(jì)是通過(guò)普通體積流量計(jì)與密度計(jì)相結(jié)合來(lái)測(cè)量質(zhì)量流量的流量計(jì)，直接式質(zhì)量流量計(jì)是能直接測(cè)出流體的質(zhì)量流量，主要有科里奧利質(zhì)量流量計(jì)和熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)。
廈門(mén)宏控儀表就專門(mén)對(duì)這兩種直接式質(zhì)量流量計(jì)的工作原理做個(gè)介紹。
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)工作原理
HK-CMF系列科里奧利質(zhì)量流量計(jì)是流量計(jì)中精度**、重復(fù)性**的產(chǎn)品，采用的是先進(jìn)的科氏力傳感器，使用單臺(tái)科氏力質(zhì)量流量計(jì)就可直接測(cè)量質(zhì)量流量、介質(zhì)密度、溫度，讓用戶更直接了解 流體的運(yùn)行過(guò)程。HK-CMF系列質(zhì)量流量計(jì)由兩單元組成：質(zhì)量流量計(jì)傳感器和質(zhì)量流量計(jì)關(guān)聯(lián)電子單元（即變送器），流量傳感器由外殼、微振動(dòng)測(cè)量管、振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和信號(hào)檢測(cè)器及溫度補(bǔ)償元件等主要部件組成。當(dāng)流體通過(guò)振動(dòng)測(cè)量管時(shí)，在流體推動(dòng)及外加于測(cè)量管的振動(dòng)力作用下，測(cè)量管將獲得附加的科里奧利力，其大小與流體的質(zhì)量流量成正比，將科里奧得力引起的測(cè)量管的微小扭曲導(dǎo)致振動(dòng)時(shí)的相位差轉(zhuǎn)換為線性的電信號(hào)輸出，即可獲得質(zhì)量流量的指示。質(zhì)量流量計(jì)關(guān)聯(lián)電子單元（即變送器）采用盤(pán)裝結(jié)構(gòu)并將信號(hào)轉(zhuǎn)換器和流量數(shù)字顯示器合為一體。
使儀表整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，接線和使用均很方便。電子單元能輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)4～20mA;0 ～10KHz頻率信號(hào)，同時(shí)具有485通訊信號(hào)。與傳感器配套組成質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量系統(tǒng)，完成質(zhì)量流量的信號(hào)處理及輸出。
同時(shí)具有多參數(shù)數(shù)字顯示、組態(tài)、通訊、查詢等功能。能顯示瞬時(shí)質(zhì)量流量Qm、累積質(zhì)量總量M、密度ρ、溫度T;對(duì)于混合流體，如油水混合物，可顯示油水比Rm（質(zhì)量流量比或體積流量比）。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)工作原理
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是基于熱擴(kuò)散原理而設(shè)計(jì)的，該儀表采用恒溫差法對(duì)氣體進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
具有體積小、數(shù)字化程度高、安裝方便，測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
傳感器部分由兩個(gè)基準(zhǔn)級(jí)鉑電阻溫度傳感器組成，儀表工作時(shí)，一個(gè)傳感器不間斷地測(cè)量介質(zhì)溫度T1;另一個(gè)傳感器自加熱到高于介質(zhì)溫度T2，它用于感測(cè)流體流速，稱為速度傳感器。該溫度ΔT=T2-T1，T2>T1，當(dāng)有流體流過(guò)時(shí)，由于氣體分子碰撞傳感器并將T2的熱量帶走，使T2的溫度下降，若要使ΔT保持不變，就要提高T2的供電電流，氣體流動(dòng)速度熱快，帶走的熱量也就越多，氣體流速和增加的熱量存在固定的函數(shù)關(guān)系，這就是恒溫差原理。
其中ρg— 流體比重（和密度相關(guān)）
V — 流速
K?— 平衡系數(shù)
Q — 加熱量（和比熱及結(jié)構(gòu)相關(guān)）
ΔT?— 溫度差
由于傳感器溫度比介質(zhì)（環(huán)境）溫度總是自動(dòng)恒定高出30℃左右，所以熱式氣體流量計(jì)從原理上不需要溫度補(bǔ)償。
熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)適用介質(zhì)溫度范圍為-40-220℃。
（1）?式中流體比重和密度相關(guān)
其中?ρg— 工況體積下的介質(zhì)密度（kg/m3）
ρn?— 標(biāo)準(zhǔn)條件下介質(zhì)密度（101.325 Kpa、20℃） （kg/m3）
P — 工況壓力 （kPa）
T — 工況溫度（℃）
從（1）（2）式可以看出，流速和工況壓力，氣體密度，工況溫度函數(shù)關(guān)系已確定。
恒溫差熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)不但不受溫度影響，而且不受壓力的影響，熱式氣體質(zhì)量流量計(jì)是真正的直接式質(zhì)量流量計(jì)，用戶不必對(duì)壓力和溫度進(jìn)行修正。
質(zhì)量流量計(jì)原理
1、流量計(jì)是采用感熱式測(cè)量，通過(guò)分體分子帶走的分子質(zhì)量多少?gòu)亩鴣?lái)測(cè)量流量，因?yàn)槭怯酶袩崾綔y(cè)量，所以不會(huì)因?yàn)闅怏w溫度、壓力的變化從而影響到測(cè)量的結(jié)果 。
同時(shí)它也是一個(gè)較為準(zhǔn)確、快速、可靠、高效、穩(wěn)定、靈活的流量測(cè)量?jī)x表，在石油加工百科、化工等領(lǐng)域?qū)⒌玫礁訌V泛的應(yīng)用，相信將在推動(dòng)流量測(cè)量上顯示出巨大的潛力。
2、質(zhì)量流量計(jì)還可測(cè)量介質(zhì)的密度及間接測(cè)量介質(zhì)的溫度，由于變送器是以單片機(jī)為核心的智能儀表，因此可根據(jù)上述三個(gè)基本量而導(dǎo)出十幾種參數(shù)供用戶使用。
由于這種流量計(jì)組態(tài)靈活，功能強(qiáng)大,性能價(jià)格比高，是新一代流量?jī)x表。
3、隨著自動(dòng)化水平的提高，許多生產(chǎn)過(guò)程都對(duì)流量測(cè)量提出了新的要求?；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程是受原料的質(zhì)量控制的。蒸氣、空氣流的加熱、冷卻效應(yīng)也是與質(zhì)量流量成比例的。
產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格控制、**的成本核算、飛機(jī)和導(dǎo)彈的燃料量控制，也都需要**的。因此質(zhì)量流量計(jì)是一種重要的流量測(cè)量?jī)x表。
擴(kuò)展資料
質(zhì)量流量計(jì)可分為兩類：一類是直接式，即直接輸出質(zhì)量流量;另一類為間接式或推導(dǎo)式，如應(yīng)用超聲流量計(jì)和密度計(jì)組合，對(duì)它們的輸出再進(jìn)行乘法運(yùn)算以得出質(zhì)量流量。
1、科里奧利質(zhì)量流量計(jì)
結(jié)構(gòu)主體采用兩根并排的U形管，讓兩根管的回彎部分相向微微振動(dòng)起來(lái)，則兩側(cè)的直管會(huì)跟著振動(dòng)，即它們會(huì)同時(shí)靠攏或同時(shí)張開(kāi)，即兩根管的振動(dòng)是同步的，對(duì)稱的。如果在管子同步振動(dòng)的同時(shí)，將流體導(dǎo)入管內(nèi)，使之沿管內(nèi)向前流動(dòng)，則管子將強(qiáng)迫流體與之一起上下振動(dòng)。
2、熱式質(zhì)量流量計(jì)
熱式質(zhì)量流量計(jì)（以下簡(jiǎn)稱TME）是利用傳熱原理，即流動(dòng)中的流體與熱源（流體中加熱的物體或測(cè)量管外加熱體）之間熱量交換關(guān)系來(lái)測(cè)量流量的儀表，過(guò)去我國(guó)習(xí)稱量熱式流量計(jì)。
質(zhì)量流量計(jì)和體積流量計(jì)的區(qū)別
質(zhì)量流量計(jì)和體積流量計(jì)的區(qū)別
請(qǐng)問(wèn)質(zhì)量流量計(jì)和體積流量計(jì)的區(qū)別在哪里？主要是原理上的區(qū)別。
本文詳細(xì)分析質(zhì)量流量計(jì)和體積流量計(jì)的區(qū)別以及原理的區(qū)別。
如果覺(jué)得回答對(duì)您有所幫助的話，麻煩您高抬貴手，給美國(guó)威盾VTON流量計(jì)點(diǎn)個(gè)贊！
流量是指流經(jīng)管道橫截面的流體數(shù)量與該流量通過(guò)該截面所用的時(shí)間之比。
流量分為體積流量和質(zhì)量流量?jī)煞N。這個(gè)是兩種常用的流量單位形式，二者有什么區(qū)別，以及怎么換算，本文結(jié)合威盾VTON流量計(jì)進(jìn)行闡述:
一、什么是體積流量？
體積流量是指流體數(shù)量用體積來(lái)表示的流量。體積流量用公式表示:qv=V/t=u×A，公式中：qv為體積流量，m3/s;V為單位流量體積，m3;t為單位時(shí)間，s;u為管內(nèi)平均流速，m/s;A為管道橫截面積，m2。
在流量計(jì)中，如進(jìn)口孔板流量計(jì)、進(jìn)口渦輪流量計(jì)、進(jìn)口渦街流量計(jì)、進(jìn)口電磁流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、超聲波流量計(jì)和橢圓齒輪流量計(jì)等的流量測(cè)量值是流體的體積流量。
二、什么是質(zhì)量流量？
質(zhì)量流量是指流體數(shù)量用質(zhì)量來(lái)表示的流量。質(zhì)量流量可用公式表示：qm=m/t=ρ×u×A，公式中qm為質(zhì)量流量，kg/s;m為單位流體質(zhì)量，kg;ρ為流體密度，kg/m3;t為單位時(shí)間，s;u為管內(nèi)平均流速，m/s;A為管道橫截面積，m2。
在流量計(jì)中，如進(jìn)口熱式質(zhì)量流量計(jì)，進(jìn)口氣體質(zhì)量流量計(jì)流量測(cè)量值是流體的體積流量。
質(zhì)量流量計(jì)可分為兩類：一類是直接式，即直接輸出質(zhì)量流量;另一類為間接式或推導(dǎo)式，如應(yīng)用超聲流量計(jì)和密度計(jì)組合，對(duì)它們的輸出再進(jìn)行乘法運(yùn)算以得出質(zhì)量流量。
直接式質(zhì)量流量計(jì)有多種類型，如量熱式、角動(dòng)量式、陀螺式和雙葉輪式等。質(zhì)量流量計(jì)直接測(cè)量通過(guò)流量計(jì)的介質(zhì)的質(zhì)量流量,還可測(cè)量介質(zhì)的密度及間接測(cè)量介質(zhì)的溫度。
由于變送器是以單片機(jī)為核心的智能儀表，因此可根據(jù)上述三個(gè)基本量而導(dǎo)出十幾種參數(shù)供用戶使用。
3、體積流量和質(zhì)量流量如何進(jìn)行換算
1、若已知流量的質(zhì)量流量，需要換算成體積流量，可用以下公式進(jìn)行：qv=qm/ρ ，公式中qv為體積流量，m3/s;qm為質(zhì)量流量，kg/s;ρ為流體密度，kg/m3。
質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)和原理
質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)和原理介紹如下：
質(zhì)量流量計(jì)的結(jié)構(gòu)由一臺(tái)傳感器和一臺(tái)用于信號(hào)處理的變送器組成，再配合流量積算器組成流量測(cè)量系統(tǒng)。
在傳感器的外殼有一對(duì)平行的測(cè)量管，該管安裝于管子端部的電磁驅(qū)動(dòng)線圈作用下。
質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量原理以牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)，具體原理是：質(zhì)量流量計(jì)采用感熱式測(cè)量，通過(guò)分體分子帶走的分子質(zhì)量多少?gòu)亩鴣?lái)測(cè)量流量，因?yàn)槭怯酶袩崾綔y(cè)量，所以不會(huì)因?yàn)闅怏w溫度、壓力的變化從而影響到測(cè)量的結(jié)果。
質(zhì)量流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)：
一、優(yōu)點(diǎn)
1、質(zhì)量流量計(jì)直接測(cè)得流體的質(zhì)量流量，其變送器轉(zhuǎn)換的電流信號(hào)無(wú)需開(kāi)方。2、使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)率低：質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量主體為一根U形管，U形管兩開(kāi)口端固定，流體由此流入流出，管道內(nèi)無(wú)障礙物，無(wú)可動(dòng)部件，故障因素少，安裝維護(hù)方便。
二、缺點(diǎn)
1、價(jià)格較高：對(duì)于用慣了轉(zhuǎn)子流量計(jì)的用戶來(lái)說(shuō)，質(zhì)量流量計(jì)的確顯得貴一些。2、維護(hù)費(fèi)用較高：原則上講，對(duì)于計(jì)量產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)定期標(biāo)定;產(chǎn)品的故障率盡管不同品牌不盡相同，但出現(xiàn)故障的可能都存在，因而一般是需要一些標(biāo)定維修費(fèi)用的。
由于各生產(chǎn)廠家收費(fèi)政策不同，用戶使用情況不同，產(chǎn)品故障率也不一樣，因而用戶的維護(hù)費(fèi)支出可能有差別。
