什么是質(zhì)量流量計
什么是質(zhì)量流量計
質(zhì)量流量計目前在工業(yè)應(yīng)用上有2種，1種是“科里奧利質(zhì)量流量計”簡稱\”CMF\”也有叫“科式力”原理：是依靠流動流體和測量管振動這兩者之間相互作用的原理，密度也可以從測量管振動中被推導(dǎo)出來，還附有溫度測量，“CMF”作為流量領(lǐng)域中的一種新技術(shù)一種直接測量質(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50萬臺，應(yīng)用范圍廣：可用于一般流量儀表較難測量的工業(yè)介質(zhì)，無論是導(dǎo)電或非導(dǎo)電液體均可測量，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)量流量計簡稱“TMF”是利用傳熱原理檢測流量的儀表，即利用流動的流體與熱源之間熱量交換關(guān)系來測量流量的儀表。
值得注意的是目前“TMF”主要應(yīng)用于測量氣體，只有很少部分應(yīng)用于測量微小液體的流量。
20世紀(jì)60年代美國首先為宇航業(yè)所需的氣體質(zhì)量控制開發(fā)出“熱式”質(zhì)量流量計的正式產(chǎn)品，我國開發(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，世界范圍銷售額占流量儀表的3%~8%，年銷售臺數(shù)在1.75萬~4.5萬臺。
質(zhì)量流量計的原理
質(zhì)量流量計有直接式質(zhì)量流量計和間接式質(zhì)量流量計。間接式質(zhì)量流量計是通過普通體積流量計與密度計相結(jié)合來測量質(zhì)量流量的流量計，直接式質(zhì)量流量計是能直接測出流體的質(zhì)量流量，主要有科里奧利質(zhì)量流量計和熱式氣體質(zhì)量流量計。
廈門宏控儀表就專門對這兩種直接式質(zhì)量流量計的工作原理做個介紹。
科里奧利質(zhì)量流量計工作原理
HK-CMF系列科里奧利質(zhì)量流量計是流量計中精度**、重復(fù)性**的產(chǎn)品，采用的是先進的科氏力傳感器，使用單臺科氏力質(zhì)量流量計就可直接測量質(zhì)量流量、介質(zhì)密度、溫度，讓用戶更直接了解 流體的運行過程。HK-CMF系列質(zhì)量流量計由兩單元組成：質(zhì)量流量計傳感器和質(zhì)量流量計關(guān)聯(lián)電子單元（即變送器），流量傳感器由外殼、微振動測量管、振動驅(qū)動器和信號檢測器及溫度補償元件等主要部件組成。當(dāng)流體通過振動測量管時，在流體推動及外加于測量管的振動力作用下，測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量管的微小扭曲導(dǎo)致振動時的相位差轉(zhuǎn)換為線性的電信號輸出，即可獲得質(zhì)量流量的指示。質(zhì)量流量計關(guān)聯(lián)電子單元（即變送器）采用盤裝結(jié)構(gòu)并將信號轉(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4～20mA;0 ～10KHz頻率信號，同時具有485通訊信號。與傳感器配套組成質(zhì)量流量計測量系統(tǒng)，完成質(zhì)量流量的信號處理及輸出。
同時具有多參數(shù)數(shù)字顯示、組態(tài)、通訊、查詢等功能。能顯示瞬時質(zhì)量流量Qm、累積質(zhì)量總量M、密度ρ、溫度T;對于混合流體，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)量流量計工作原理
熱式氣體質(zhì)量流量計是基于熱擴散原理而設(shè)計的，該儀表采用恒溫差法對氣體進行準(zhǔn)確測量。
具有體積小、數(shù)字化程度高、安裝方便，測量準(zhǔn)確等優(yōu)點。
傳感器部分由兩個基準(zhǔn)級鉑電阻溫度傳感器組成，儀表工作時，一個傳感器不間斷地測量介質(zhì)溫度T1;另一個傳感器自加熱到高于介質(zhì)溫度T2，它用于感測流體流速，稱為速度傳感器。該溫度ΔT=T2-T1，T2>T1，當(dāng)有流體流過時，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）溫度總是自動恒定高出30℃左右，所以熱式氣體流量計從原理上不需要溫度補償。
熱式氣體質(zhì)量流量計適用介質(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)量流量計是真正的直接式質(zhì)量流量計，用戶不必對壓力和溫度進行修正。
質(zhì)量流量計原理
1、流量計是采用感熱式測量，通過分體分子帶走的分子質(zhì)量多少從而來測量流量，因為是用感熱式測量，所以不會因為氣體溫度、壓力的變化從而影響到測量的結(jié)果 。
同時它也是一個較為準(zhǔn)確、快速、可靠、高效、穩(wěn)定、靈活的流量測量儀表，在石油加工百科、化工等領(lǐng)域?qū)⒌玫礁訌V泛的應(yīng)用，相信將在推動流量測量上顯示出巨大的潛力。
2、質(zhì)量流量計還可測量介質(zhì)的密度及間接測量介質(zhì)的溫度，由于變送器是以單片機為核心的智能儀表，因此可根據(jù)上述三個基本量而導(dǎo)出十幾種參數(shù)供用戶使用。
由于這種流量計組態(tài)靈活，功能強大,性能價格比高，是新一代流量儀表。
3、隨著自動化水平的提高，許多生產(chǎn)過程都對流量測量提出了新的要求?；瘜W(xué)反應(yīng)過程是受原料的質(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、飛機和導(dǎo)彈的燃料量控制，也都需要**的。因此質(zhì)量流量計是一種重要的流量測量儀表。
擴展資料
質(zhì)量流量計可分為兩類：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)用超聲流量計和密度計組合，對它們的輸出再進行乘法運算以得出質(zhì)量流量。
1、科里奧利質(zhì)量流量計
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起來，則兩側(cè)的直管會跟著振動，即它們會同時靠攏或同時張開，即兩根管的振動是同步的，對稱的。如果在管子同步振動的同時，將流體導(dǎo)入管內(nèi)，使之沿管內(nèi)向前流動，則管子將強迫流體與之一起上下振動。
2、熱式質(zhì)量流量計
熱式質(zhì)量流量計（以下簡稱TME）是利用傳熱原理，即流動中的流體與熱源（流體中加熱的物體或測量管外加熱體）之間熱量交換關(guān)系來測量流量的儀表，過去我國習(xí)稱量熱式流量計。
質(zhì)量流量計和體積流量計的區(qū)別
質(zhì)量流量計和體積流量計的區(qū)別
請問質(zhì)量流量計和體積流量計的區(qū)別在哪里？主要是原理上的區(qū)別。
本文詳細分析質(zhì)量流量計和體積流量計的區(qū)別以及原理的區(qū)別。
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流量是指流經(jīng)管道橫截面的流體數(shù)量與該流量通過該截面所用的時間之比。
流量分為體積流量和質(zhì)量流量兩種。這個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流量計進行闡述:
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。
在流量計中，如進口孔板流量計、進口渦輪流量計、進口渦街流量計、進口電磁流量計、轉(zhuǎn)子流量計、超聲波流量計和橢圓齒輪流量計等的流量測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。
在流量計中，如進口熱式質(zhì)量流量計，進口氣體質(zhì)量流量計流量測量值是流體的體積流量。
質(zhì)量流量計可分為兩類：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)用超聲流量計和密度計組合，對它們的輸出再進行乘法運算以得出質(zhì)量流量。
直接式質(zhì)量流量計有多種類型，如量熱式、角動量式、陀螺式和雙葉輪式等。質(zhì)量流量計直接測量通過流量計的介質(zhì)的質(zhì)量流量,還可測量介質(zhì)的密度及間接測量介質(zhì)的溫度。
由于變送器是以單片機為核心的智能儀表，因此可根據(jù)上述三個基本量而導(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)量流量計結(jié)構(gòu)和原理
質(zhì)量流量計結(jié)構(gòu)和原理介紹如下：
質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)由一臺傳感器和一臺用于信號處理的變送器組成，再配合流量積算器組成流量測量系統(tǒng)。
在傳感器的外殼有一對平行的測量管，該管安裝于管子端部的電磁驅(qū)動線圈作用下。
質(zhì)量流量計的測量原理以牛頓第二運動定律為基礎(chǔ)，具體原理是：質(zhì)量流量計采用感熱式測量，通過分體分子帶走的分子質(zhì)量多少從而來測量流量，因為是用感熱式測量，所以不會因為氣體溫度、壓力的變化從而影響到測量的結(jié)果。
質(zhì)量流量計的優(yōu)缺點：
一、優(yōu)點
1、質(zhì)量流量計直接測得流體的質(zhì)量流量，其變送器轉(zhuǎn)換的電流信號無需開方。2、使用壽命長，維護率低：質(zhì)量流量計的測量主體為一根U形管，U形管兩開口端固定，流體由此流入流出，管道內(nèi)無障礙物，無可動部件，故障因素少，安裝維護方便。
二、缺點
1、價格較高：對于用慣了轉(zhuǎn)子流量計的用戶來說，質(zhì)量流量計的確顯得貴一些。2、維護費用較高：原則上講，對于計量產(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)定維修費用的。
由于各生產(chǎn)廠家收費政策不同，用戶使用情況不同，產(chǎn)品故障率也不一樣，因而用戶的維護費支出可能有差別。
