摘 要：介紹了科里奧利力質量流量計的測量原理，測量管在驅動器的作用下以一定頻率振動，當流體流過測量管時將受到科里奧利力的作用，根據設置的兩個傳感器檢測振動的相位差，然后將相位差乘上標定系數即可以測得質量流量。列舉和分析了質量流量計在油庫應用中所存在的一些問題，提出了在日常維護中所要注意的問題。

關鍵字：科里奧利力 質量流量計 測量管 變送器 相位差

    在現代科學研究、生產過程控制、數量管理、經濟核算和貿易交接等活動中的流體測量，不僅涉及體積流量，同時也涉及質量流量的測量。以往的質量流量測量方法是在測量流體溫度、壓力、密度和體積等參數后，通過修正、換算和補償等間接得到其質量。這種測量方法中間環節多，測量的準確度難以得到保證和提高。隨著科學技術的發展，直接測量質量流量的科里奧利質量流量計應運而生。科里奧利質量流量計因其精度高、具有多變量測量，在油庫應用中，提高了油庫原油貿易交接、經濟核算計量方面的精確度，極大地避免了不必要的損失，保證了油庫的經濟效益。

    1 科氏質量流量計的結構組成

    科里奧利質量流量計（CMF）由流量傳感器和變送器兩部分組成。

    流量傳感器：一般由測量管及其支撐固定橋架、測量管振動激勵系統中的驅動線圈、檢測測量管撓曲的電磁檢測器、電阻溫度檢測器（RTD）等組成。

    變送器：由振動激勵系統的振動信號發生單元、信號檢測和信號處理單元等組成，具有組態設定、信號顯示和上位機通信等功能。

    2 質量流量的測量原理

    利用流體在直線運動的同時處于一旋轉系中，產生與質量流量成正比的科里奧利力，直接或間接測量在旋轉管道中流動流體產生的科里奧利力就可以測得流體的質量流量，這就是科里奧利質量流量計的基本原理。下面以彎管型傳感器為例說明質量流量測量原理。

    流體流入傳感器后被平分成兩部分，流入到兩根流量管中。驅動線圈驅動流量管以其特定頻率向相對方向振動。在流量管的兩側有檢測線圈及其磁鐵構成的電磁檢測器，電磁檢測器產生兩個正弦波，正弦波形代表了流量管中介質流量和位置的運動信號。當流量管振動時，流量為零時，不會產生科里奧利效應，因此形成的正弦波會相互重合；當流量不為零時，兩根流量管都會產生科里奧利力，這些力會使流量管彼此相對扭曲振動，此時產生的正弦波便出現了不同步現象，兩個正弦波間的時間延遲稱為相位差，相位差乘上流量標定系數就可以確定質量流量。

    3 應用及問題分析

    隨著油庫對成本控制和增加效益，對銷售及外輸環節中的成品油計量的要求越來越高，不斷加大在油品計量系統方面的更新改造，汽油、柴油等全部采用高準的科里奧利質量流量計。然而在質量流量計的使用過程中，也出現了各種各樣的問題，經過分析總結認為主要表現在質量流量計的安裝不規范及流體工藝狀況方面，下面就這些問題進行分析。

    3.1 安裝不規范等外部因素的影響

    （1）管道應力影響：一般是傳感器與管道中心不平行，管道應力形成壓力、拉力、或剪切力使電磁檢測探頭產生不對稱，導致零點變動。大多情況下，流量計安裝好進行調零即可消除或減小管道應力的影響。如果不對稱距離較大，可能造成無法調零。因此，在安裝過程中，必須要確保傳感器與管道中心對準。同時，在生產允許的情況下，質量流量計應至少三個月進行一次零點檢查。

    （2）背壓：背壓是指傳感器下游端口處流體的壓力。保證傳感器中有足夠背壓：一是防止被測介質汽化，產生氣蝕現象；二是使被測介質始終充滿測量管，避免出現管道不滿導致的測量結果不準確。傳感器的安裝地點必須使它有足夠的壓力以補償其自身壓力損失。

    （3）避免流量計振動：科里奧利質量流量計的測量原理和結構決定了外界振動會對其造成影響。雖然艾默生公司的專業安裝技術能夠減小外界振動的影響，同時努力改進結構以提高抗振動干擾的能力，但流量計的安裝應盡量遠離大功率電機、泵等強干擾設備。

    3.2 流體工藝狀況的影響

    （1）流體的溫度：根據質量流量計的測量原理，溫度的改變對測量結果沒有影響。但當成品油溫度發生變化時會影響流量標定系數，從而引起零點漂移。因此成品油溫度也會對流量計的準確度產生一定的影響。

    （2）流體的壓力：質量流量計要考慮測量介質壓力不應超過工作壓力，另外還要考慮靜壓變化的影響程度。壓力變化影響測量管的繃緊程度，雖然儀表零點漂移很小，其影響對于高精度的儀表還是不能忽視的。

    （3）流體的黏度：科氏質量流量計可測量液體黏度的范圍比較廣，并且測量性能良好。由于溫度會影響成品油的黏度，如果因溫度降低造成被測介質黏度升高，會使成品油經過流量計時壓降增大。

    目前影響質量流量計測量準確度的因素有很多，不僅需要我們在安裝流量計的過程中，而且在日常的維護保養中要注意各方面的影響因素，確保質量流量計的正常運行。

    4 結論

    蘭州某油庫改擴建項目中，成品油外輸計量系統采用科里奧利質量流量計。經過近一年多的運行情況表明，科里奧利質量流量計具有較高的準確性和穩定性，避免了不必要的損失，極大的提高了企業的經濟效益。