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科里奧利質(zhì)量流量計(jì) 工作原理 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 選用安裝使用
閱讀：8930 發(fā)布時(shí)間：2017-3-8科里奧利質(zhì)量流量計(jì) 工作原理 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 選用安裝使用
*節(jié) 概論
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)（以下簡稱CMF）是利用流體在直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)處于一旋轉(zhuǎn)系中，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表,。
基于科里奧利原理的流量儀表的開發(fā)始于20世紀(jì)50年代初,，但直到70年代中期,，由美國高準(zhǔn)(MicroMotion)公司首先推向市場,。到80年代中后期各國儀表廠相繼開發(fā)，迄1995年世界已有40家以上儀表制造廠推出各種結(jié)構(gòu)的CMF,。到1995年世界范圍CMF裝用量估計(jì)在18萬～20萬臺(tái)之間,，1995年銷售量估計(jì)在4萬～4.5萬臺(tái)之間。
我國CMF的應(yīng)用起步較晚,，從80年代中期引進(jìn)成套裝置附帶進(jìn)口少量儀表開始,，到技術(shù)改造所需單臺(tái)進(jìn)口一定數(shù)量，迄1997年估計(jì)裝用量在3500~4500臺(tái)之間,。1997年我國已有4家制造廠自行開發(fā)CMF供應(yīng)社會(huì),，如太行儀表廠已有完整的IZL系列；還有幾家制造廠組建合資企業(yè)或引進(jìn)國外技術(shù)生產(chǎn)系列儀表,。
第二節(jié) 原理和結(jié)構(gòu)
如圖1所示,，當(dāng)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度υ在對(duì)p軸作角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)移動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)分量的加速度及其力,。
1）,、法向加速度 即向心力加速度αr，其量值等于ω2r,，方向朝向P軸,；
2）、切向加速度αt 即科里奧利加速度,，其量值等于2ωυ,，方向與αr垂直。由于復(fù)合運(yùn)動(dòng),，在質(zhì)點(diǎn)的αt方向上作用著科里奧利Fc=2ωυm,，管道對(duì)質(zhì)點(diǎn)作用著一個(gè)反向力-Fc= -2ωυm。
當(dāng)密度為ρ的流體在旋轉(zhuǎn)管道中以恒定速度υ流動(dòng)時(shí),，任何一段長度Δx的管道都將受到一個(gè)ΔFc的切向科里奧利力,。
（1）
式中 A——管道的流通內(nèi)截面積。
由于質(zhì)量流量計(jì)流量即為δm,，δm=ρυA,，所以
（2）
因此，直接或間接測量在旋轉(zhuǎn)管道中流動(dòng)流體產(chǎn)生的科里奧利力就可以測的得質(zhì)量流量,，這就是CMF的基本原理,。
然而通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生科里奧利力是困難的,，目前產(chǎn)品均代之以管道振動(dòng)產(chǎn)生的，即由兩斷端固定的薄壁測量管,，在中點(diǎn)處以測量管諧振或接近諧振的頻率（或其高次諧波頻率）所激勵(lì),，在管內(nèi)流動(dòng)的流體產(chǎn)生科里奧利力，使測量管中點(diǎn)前后兩半段產(chǎn)生方向相反的撓曲,，用光學(xué)或電磁學(xué)方法檢測撓曲量以求得質(zhì)量流量。
又因流體密度會(huì)影響測量管的振動(dòng)頻率,，而密度與頻率有固定的關(guān)系,，因此CMF也可測量流體密度。
CMF由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器（或流量計(jì)算機(jī)）兩部分組成,。圖2為流量傳感器一列一例,，主要有由測量管及其支撐固定橋架、測量管振動(dòng)激勵(lì)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)線圈A,、檢測測量管撓曲的光學(xué)檢測探頭或電磁檢測探頭B,、修正測量管材料揚(yáng)楊氏模量溫度影響的測溫組件等組成。轉(zhuǎn)換器主要由振動(dòng)激勵(lì)系統(tǒng)的振動(dòng)信號(hào)發(fā)生單元,、信號(hào)檢測和信號(hào)處理單元等組成,；流量計(jì)算機(jī)則還有組態(tài)設(shè)定、工程單位換算,、信號(hào)顯示和與上位機(jī)通信等功能,。
第三節(jié) 優(yōu)點(diǎn)
CMF直接測量質(zhì)量流量，有很高的測量度,。
可測量流體范圍廣泛,，包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液,、含有微量氣體的液體,、有足夠密度的中高壓氣體。
測量管的振動(dòng)幅小,，可視作非活動(dòng)件,，測量管路內(nèi)*件和活動(dòng)件。
對(duì)應(yīng)對(duì)迎流流速分布不敏感,，因而無上下游直管段要求,。
測量值對(duì)流體粘度不敏感，流體密度變化對(duì)測量值得值的影響微小,。
可做多參數(shù)測量,，如同期測量密度，并由此派生出測量溶液中溶質(zhì)所含的濃度,。
第四節(jié) 缺點(diǎn)
CMF零點(diǎn)不穩(wěn)定形成零點(diǎn)漂移,，影響其度的進(jìn)一步提高,，使得許多型號(hào)儀表只得采用將總誤差分為基本誤差和零點(diǎn)不穩(wěn)定度量兩部分。
CMF不能用于測量低密度介質(zhì)和低壓氣體,；液體中含氣量超過某一限制（按型號(hào)而異）會(huì)顯著著影響測量值,。
CMF對(duì)外界振動(dòng)干擾較為敏感，為防止管道振動(dòng)影響,，大部分型號(hào)CMF的流量傳感器安裝固定要求較高,。
不能用于較大管徑，目前尚局限于150（200）mm以下,。
測量管內(nèi)壁磨損腐蝕或沉積結(jié)垢會(huì)影響測量度,，尤其對(duì)薄壁管測量管的CMF更為顯著。
壓力損失較大,，與容積式儀表相當(dāng),，有些型號(hào)CMF甚至比容積式儀表大100%。
大部分型號(hào)CMF重量和體積較大,。
價(jià)格昂貴,。國外價(jià)格5000 ～10000美元一套，約為同口徑電磁流量計(jì)的2 ～5倍,；國內(nèi)價(jià)格約為電磁流量計(jì)的2～ 8倍,。
第五節(jié) 分類
CMF發(fā)展到現(xiàn)在已有30余中種系列品種，其主要區(qū)別在于流量傳感器測量管結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)創(chuàng)新,；提高儀表度,、穩(wěn)定性、靈敏度等性能,；增加測量管撓度,，改善應(yīng)力分布，降低疲勞損壞,；加強(qiáng)抗振動(dòng)干擾能力等,。因而測量管出現(xiàn)了多種形狀和結(jié)構(gòu)（參見圖3）,，本節(jié)僅就此從不同角度作些分類和討論,。
畫圖
CMF 按測量管形狀可分為彎曲形和直形,。
按測量管段數(shù)可分為單管型和雙管型。
按雙管型測量管段的連接方式可分為并聯(lián)和串聯(lián)型,。
按測量管流體流動(dòng)方向和工藝管道流動(dòng)方向間布置方式可分為并行方式和垂直方式,。
5.1 按測量管形狀分類
1） 彎曲形 首先投入市場的儀表測量管彎成U字形，現(xiàn)在已開發(fā)的彎曲形狀有Ω字形,、B字形,、S字形、圓環(huán)形,、長圓環(huán)形等,。彎曲形測量管的儀表系列比值比直形測量管的儀表多,。設(shè)計(jì)成彎曲形狀是為了降低鋼剛性，因與直形相比可以采用較厚的管壁,，儀表性能受磨蝕腐蝕影響較?。坏追e存氣體和殘?jiān)鸶郊诱`差,。此外,，彎形測量管的CMF的流量傳感器整機(jī)重量和尺寸要比值比直形的大。
2） 直形 直形測量管的CMF不易積存氣體及便于清洗,。垂直安裝測量漿液時(shí),，固體顆粒不易在暫停運(yùn)行時(shí)沉積于測量管內(nèi)。流量傳感器尺寸小,，重量輕。但鋼剛性大,，管壁相對(duì)較薄,，測量值受磨蝕腐蝕影響大。
有些型號(hào)直形測量管儀表的激勵(lì)頻率較高,，在600 ～1200Hz之間（彎形測量管的激勵(lì)頻率僅40 ～150Hz之間）,，不易受外界工業(yè)振動(dòng)頻率的干擾。
近年國外原主張并生產(chǎn)彎曲形測量管的CMF制造廠,，亦竟相開發(fā)直形測量管CMF,，它有日益增加的趨勢。
5.2 按測量管段數(shù)分類
這里所指測量管段是流體通過各自振動(dòng)并檢測科里奧利力劃分的獨(dú)立測量管,。
1）單管型 初期開發(fā)的產(chǎn)品是單管式,，因易受外界振動(dòng)干擾影響，后期開發(fā)的CMF則多趨向于雙管型,，單但近年開發(fā)又有采用單管型的,，如圖3(q)所示。
2）雙管型 雙管型可降低外界振動(dòng)干擾的敏感性,，容易實(shí)現(xiàn)相位差的測量,，目前為絕大多數(shù)型號(hào)儀表所采用。
5.3 雙管型測量管的連接方式分類
1）并聯(lián)型 如圖3（a）,、（d）,、（f）、（h）,、（i）,、（j）、（k）,、（I）,、（m）,、（o）、（p）所示,。流體流入傳感器后經(jīng)上游管道分流器分成二路進(jìn)入并聯(lián)的二根測量管段,，然后經(jīng)與分流器形狀相同的集流器進(jìn)入下游管道。并聯(lián)型為較多型號(hào)儀表所采用,。分流器要求盡可能等量分配,，但使用過程中分流器由于沉積粘附異物或磨蝕悔改會(huì)改變原有流動(dòng)狀態(tài)，引起零點(diǎn)漂移和產(chǎn)生附加誤差,。
2）串聯(lián)型 如圖3（b）,、（e）、（g）,、（n）所示,。流體流過*測量管段再經(jīng)導(dǎo)流塊引入第二測量管段。本方式流體流過兩測量管段的量相同,，不會(huì)產(chǎn)生因分流值變化所引起的缺點(diǎn),，適用于雙切變敏感的流體。
5.4 按測量管流動(dòng)方向和工藝管道流動(dòng)方向布置方式分類
1）平行方式 測量管的布置使流體流動(dòng)方向和工藝管道流動(dòng)方向平行,。采用這種方式型號(hào)較多,，如圖3（b）、（d）,、（f）,、（g）、（j）,、（k）,、（I）、（m）,、（o）,、（p）、（q）,。
2）垂直方式 測量管的布置與工藝管 道垂直,，流量傳感器整體不在工藝管道振動(dòng)干擾作用的平面內(nèi)，抗管道振動(dòng)干擾的能力強(qiáng),，如圖2（a）,、（e）、（h）,、（i）,、（n）。
第六節(jié) 選用考慮要點(diǎn)
6.1 應(yīng)用概況
CMF主測量參量是質(zhì)量流量，第二測量參量是流體密度,，還有附加測量流體溫度,。還可由質(zhì)量流量和流體密度派生出測量雙組分溶液中溶質(zhì)的濃度。CMF應(yīng)用zui多的是需要考核質(zhì)量（對(duì)應(yīng)與體積的mass,，而非品質(zhì)）為目標(biāo)的計(jì)量總量或測量/控制流量,，具體說有；貿(mào)易結(jié)算交接計(jì)量或企業(yè)內(nèi)部核算計(jì)量,；批量生產(chǎn)(batch process)進(jìn)料的分批計(jì)量（替代以前費(fèi)工費(fèi)時(shí)的稱重計(jì)量）,；管道混合(blending)配比的控制。
然而CMF的零漂等問題限制了一些在貿(mào)易計(jì)量方向的應(yīng)用,。,，列例如美國石油協(xié)會(huì)（API）在90年代中期還認(rèn)為CMF在石油工業(yè)的運(yùn)行技術(shù)尚不成熟；標(biāo)準(zhǔn)化組織石油產(chǎn)品及潤滑油委員會(huì)石油動(dòng)態(tài)計(jì)量分委員會(huì)(ISO/TC28/SC2)年會(huì)上,，因“CMF在石油工業(yè)密封管道`輸送工藝’中的技術(shù)尚不成熟”,，撤銷專門負(fù)責(zé)制訂CMF標(biāo)準(zhǔn)的工作組(WG6)。由于CMF性能進(jìn)一步完善,，在其它領(lǐng)域的貿(mào)易交接計(jì)量應(yīng)用方面逐漸增加,，現(xiàn)在情況似有變化。
密度是CMF測量的第二參量,，再生產(chǎn)在生產(chǎn)過程中作某些品質(zhì)指標(biāo)控制，如溶液稀釋程度,，交接時(shí)防止賣方有意稀釋,；或求去取溶液中溶質(zhì)濃度，測量溶液中溶容質(zhì)流量或總量,，如油井口流出油水混合液體中油的產(chǎn)量,，還可辨別流動(dòng)中液體種類，分路發(fā)送,，如區(qū)分管系成品液和清洗液交替流動(dòng),，分送下游不同管道。
90年代中期CMF又拓展到測量液體的粘度,，利用CMF的壓力將降與粘度的函數(shù)關(guān)系輔以差壓變送器作在線測量,。
CMF對(duì)被測液體的粘度適應(yīng)范圍寬，從低粘度液化石油氣到高粘度原油和瀝青液,。具據(jù)國外某儀表廠90年代出初統(tǒng)計(jì)分析表明,，銷售使用于中高粘度液體占50%以上，其中400mPa•s以上占10%,。CMF還可應(yīng)用于非牛頓流體和液固雙相流體的流量測量,，如乳膠、懸浮高齡高嶺土液,、巧克力,、肉糜漿等,。
早期CMF僅用于液體，然后擴(kuò)大應(yīng)用與于高壓氣體,，到90年代初才有適用于測量中低壓氣體的儀表,。據(jù)Micro Motion公司稱；迄1997年該公司已有7500臺(tái)CMF應(yīng)用于氣體,，其中服務(wù)于汽車壓縮天然氣(CNCCNG)加氣站計(jì)量的CMF有6000臺(tái),。
用戶產(chǎn)業(yè)分布；據(jù)國外某儀表制造廠90年代初統(tǒng)計(jì)分析,，CMF的應(yīng)用中化學(xué)工業(yè)占40%,，石油工業(yè)（包括煉制和儲(chǔ)運(yùn)）占20%，食品工業(yè)23%,，其它占17%,，其中食品工業(yè)占有相當(dāng)比列比例；在國內(nèi)當(dāng)前石油,、石化業(yè)用戶資金雄厚,，用的較多，而食品工業(yè)用戶可謂*,。
6.2 測量度與范圍度
大部分制造廠以“量程誤差加零點(diǎn)不穩(wěn)定性”的方式表達(dá)基本誤差,。這是一種巧妙的表達(dá)方式，給用戶產(chǎn)生一種度很高的印象,。實(shí)際上在低流量或接近下限流量時(shí),，誤差較大，基本誤差常超過量程誤差一倍以上,，選用時(shí)應(yīng)予注意,。基本誤差通常在±（0.15～0.5）%R之間,，重復(fù)性誤差一般為基本誤差的1/4～2/3,；流量范圍度大部分在（10：1）～（50：1）之間，有些則高達(dá)（100：1）～（150：1）,?；菊`差與范圍度有關(guān)，列如例如Micro Motion公司D系列10：1時(shí)為±0.36%R,，20：1時(shí)為±0.58%R,。
零點(diǎn)不穩(wěn)定性通常以%FS表示，也有以流量值kg/min表示,。零點(diǎn)不穩(wěn)定性一般再在±（0.01～0.04）%FS之間,。若±0.04%FS零點(diǎn)不穩(wěn)定性和20：1范圍度的儀表，下限流量時(shí)因零點(diǎn)不穩(wěn)定誤差可能達(dá)到該測量點(diǎn)的±0.8%R。
由于CMF精度不斷提高,，對(duì)于精度較低儀表予以忽略的介質(zhì)溫度和靜壓變化影響將凸顯出來,。實(shí)際工作條件下測量度要考慮介質(zhì)溫度附加誤差δT和靜壓附加誤差δP，評(píng)估測量條件下測量誤差δΣ通常由基本誤差δB和δT,、δP按式3合成,。
（3）
下文將進(jìn)一步討論介質(zhì)溫度和靜壓的影響。
6.3 流量范圍和壓力損失
上文提到CMF流量范圍度很大,，實(shí)際上是由于上限流量定的得很高所致,，與其他類型儀表如容積式、渦輪式相比,，如以水的密度計(jì)算名義口徑流速高達(dá)8～12m/s,，有些型號(hào)甚至達(dá)15～16m/s，而容積式和渦輪式僅為3～5m/s,。測量管內(nèi)流速還要高,，因此大部分型號(hào)CMF的壓力損失較大，用于水等低粘度液體時(shí)為0.1～0.2MPa,，選用時(shí)應(yīng)予注意,。
按使用條件選擇CMF規(guī)格大小時(shí)考慮的主要因素之一為估算儀表壓力損失（或稱壓力降）△pp是否在管系允許值之內(nèi)。,，在允許壓力降情況下,，為獲得*測量度使用的滿度流量盡可能在CMF的流量范圍內(nèi)選的得高些。通常CMF的名義口徑小于（或等于）管徑,，很少大于管徑者,。
但也有少數(shù)型號(hào)儀表壓力降較低，列如例如RHM系列上限流量名義口徑流速僅2～3m/s,，壓力降約在0.05MPa左右。
CMF的壓力降隨著流體粘度增加而增加,。圖4所示是D150型（口徑40/50mm）的不同粘度流體流量-壓力降關(guān)系線列圖μ=1mPa·s,，相當(dāng)與常溫下水粘度，μ=0.01mPa·s相當(dāng)與于大部分氣體的粘度,。從圖上可以看出粘度為500mPa·s液體的壓力降為水的10倍,。高粘度液體在儀表中呈層流流動(dòng)，壓力降△p和流量qm之間呈線線性關(guān)系（即 ,，式中k為系數(shù),，指數(shù)n=1），低粘度時(shí)為紊流流動(dòng),`基本上為平方關(guān)系（即n=2）,，中等粘度關(guān)系線為折線,，小流量段呈層流，中高流量段為從層流轉(zhuǎn)向紊流的過渡區(qū)流動(dòng)，n在1與2之間,。
所使用流體的粘度在圖示線列之間,，有文獻(xiàn)建議可采用比列比例內(nèi)插法進(jìn)近似計(jì)算，只適用與于高粘度液體層流流動(dòng)區(qū),。對(duì)于中低粘度,，粘度-壓力損失呈指數(shù)關(guān)系的紊流區(qū)和過渡區(qū)并不適用，只能是粗略估計(jì),。
對(duì)于在原有管線上以CMF替代其他類型流量儀表（如渦輪流量計(jì)）的技術(shù)改造,，更要核算動(dòng)力泵揚(yáng)程能否滿足克服CMF所增加壓力損失，必要時(shí)換較大揚(yáng)程的泵,。
6.4 測量氣體流量
氣體流量的能否測量取決于是否達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量流量值,，由于氣體的密度低，必須要在很高的壓力和很高的流速下才能達(dá)到,。列如例如,，Micro Motion的DS-100型（25mm口徑）儀表流量達(dá)到額定流量范圍zui大值455kg/min時(shí)，空氣密度若為100kg/m3,，壓力必須達(dá)到7.6MPa,，氣其流速要高達(dá)154.5m/s，即使流量在額定zui小流量68kg/min時(shí),，流速也需要達(dá)23m/s,。
有些型號(hào)儀表則規(guī)定氣體密度下限，列如例如Heinnchs公司的TH系列為2kg/m3,；‘Krohne,；公司的MFS-3000系列1.5E和10E型（口徑分別為6和8mm）為50kg/m3，Foxboro公司,，的CFS10=1/AS 系列為200kg/m3,，如測量空氣流量，則壓力必須分別達(dá)到4.2和1608MPa16.8MPa,。
同一儀表用于測量氣體時(shí)性能低與于測量液體,。列如例如；制造廠聲稱EIite系列時(shí)測量氣體時(shí)誤差為±0.5%R而測量液體時(shí)誤差為（±0.1%+零點(diǎn)不穩(wěn)定度）,。但該廠另一論文對(duì)同一系列儀表試驗(yàn)結(jié)論又稱所有數(shù)據(jù)均優(yōu)于±2%Rr,，讀該文所附各圖，可見到在測量低壓氣體時(shí)測量誤差有接近或超過1%者,，這是因?yàn)榱髁刻幱陬~定流量百分之幾的低流量,，是零點(diǎn)不穩(wěn)定度所起主要作用，低壓時(shí)重復(fù)性也較差,，達(dá)0.6%,。
用于測量低壓氣體應(yīng)注意到可測量流量將大為降低,，列如例如EIite系列CMF100型（口徑25/40mm）再在測0.175MPa壓縮空氣時(shí)zui大流量僅為約4%額定流量。
通常用于氣體的CMF不用氣體效驗(yàn)校驗(yàn),，仍用水校效驗(yàn)的儀表的常數(shù),，。一般認(rèn)為兩者之間差別不大,，實(shí)際上還是有些差別的,。文獻(xiàn){9}在試驗(yàn)后認(rèn)為流體密度從1000kg/m3（水）到2kg/m3（0.17MPa空氣）很寬的范圍內(nèi)，用工廠校準(zhǔn)的儀表常數(shù),，度優(yōu)于2%,，一般誤差小于±0.5%。英國工程實(shí)驗(yàn)室（NEL）也曾對(duì)6臺(tái)口徑25mm CNF作過液氣對(duì)比實(shí)驗(yàn),；3臺(tái)在較低壓力1.5MPa空氣實(shí)驗(yàn),，其中2臺(tái)非線形比液體時(shí)大0.6%，1臺(tái)重復(fù)性1%,，1臺(tái)重復(fù)性低劣達(dá)15%,，儀表常數(shù)變化10%；3臺(tái)在較高壓力6MPa實(shí)驗(yàn),，其中2臺(tái)重復(fù)性比液體時(shí)大0.3%,，非線形分別比液體大1.5%和1.3%，1臺(tái)不能工作,。
6.5 含有氣體的液體
制造廠通常聲稱含有百分之幾體積比游離氣體的液體帶給測量值的影響不大,。當(dāng)測量氣泡小而分布均勻的液體，列如例如冰淇淋和相似乳化液 ,，可能是對(duì)的,。，然而意大利計(jì)量院對(duì)7種型號(hào)CMF含氣量影響實(shí)驗(yàn)表明,；含氣泡1%（體積比）時(shí)有些型號(hào)無明顯影響,，有些型號(hào)誤差為1%～2%，而其中某一雙管直管式型號(hào)則高達(dá)10%～15%,；含氣泡10%時(shí),，誤差普遍增加到15%～20%，個(gè)別型號(hào)高達(dá)80%,。Danfoss公司的實(shí)驗(yàn)也證明。當(dāng)液體含0.3%氣泡時(shí),，儀表仍可保持原由度,；當(dāng)含氣量達(dá)5%時(shí)（在常壓下），儀表誤差以達(dá)10%此外,，流體的壓力,、流速,、粘度和氣液混合方式等不同帶來的影響也不一樣。但有些型號(hào)CMF聲稱可測量含氣量較高的液體,，列如Krohne公司MFS200型（圖3（h））所示雙并聯(lián)測量管口徑15～25mm儀表,，在合適應(yīng)用條件下含氣量可達(dá)15%，因此在制造廠未專門說明可測量含有氣體的液體時(shí),，測量可能含有氣體液體的儀表前采取脫氣措施,。
6.6 含有固體的液體
測量含有少量固體的液體流量時(shí)，各種類型CMF都有較高的信賴度,。當(dāng)固體含量增加,，固體具有強(qiáng)磨蝕性或者軟固體（如食品湯汁中的蔬菜塊），就應(yīng)按流體的特點(diǎn)選用合適類型測量管的CMF,。
含有固體較多或含有軟固體,，應(yīng)避免選用測量管內(nèi)徑比名義管徑小得多的儀表，防止堵塞,。選用單管型或雙管型中的串聯(lián)型,，因?yàn)槿缬秒p管型中的并聯(lián)型，分流器上粘附雜物導(dǎo)致改變二路分流量,，產(chǎn)生誤差,；更為嚴(yán)重的情形是如一路堵塞可能不被立即發(fā)現(xiàn)。
測量強(qiáng)磨蝕性的漿液時(shí)間同樣有堵塞問題,，且對(duì)分流管的磨蝕不均勻亦會(huì)改變原來得的分流比,，因此亦不宜選用雙管并聯(lián)型。,，采用單直管形狀測量管管壁較厚的CMF,。因?yàn)闇y量管形狀復(fù)雜易產(chǎn)生管壁磨蝕不均勻。
6.7 流體工況或物性參量對(duì)流量測量的影響
通常儀表制造廠的樣本和使用說明書等技術(shù)文件聲稱CMF的測量性能不受流體的溫度,、靜壓,、密度、粘度變化影響,。,，然而隨著用戶日益增加應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，感到并非*如此,，集資委托第三方研究開展影響量的實(shí)驗(yàn)研究,。制造廠也開展各項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)研究，有些影響量已達(dá)到可提出修正量的程度,。
如果CMF的流量測量度仍為初期的0.5%～1%R,，常用范圍的流體工況和物性變化影響或可可忽略不計(jì)，然而當(dāng)前度指標(biāo)定的很高,，達(dá)0.1%～0.15%R,，影響量就更凸顯出來了,。
（1）溫度影響
介質(zhì)溫度或環(huán)境溫度變化會(huì)改變測量振動(dòng)管的揚(yáng)楊氏模量和影響零漂的結(jié)構(gòu)等各種因素。大部分型號(hào)儀表對(duì)楊揚(yáng)氏模量的溫度系數(shù)經(jīng)電子線路補(bǔ)償以減少其影響量,；零漂影響由于是受振動(dòng)管幾何形狀和結(jié)構(gòu)件的非對(duì)稱性所形成,，是不能再現(xiàn)的，因此尚難減小消除,。然而楊揚(yáng)氏模量的溫度系數(shù)是一個(gè)統(tǒng)計(jì)量,，因測量管材料批號(hào)和熱處理等工藝的不一致性，有一定幅度范圍,。有可能補(bǔ)償不足或過渡,，不可能全部補(bǔ)償為零。各制造廠所提供流體工作溫度范圍僅根據(jù)儀表材料結(jié)構(gòu)等因素來確定的,，并不意味著再次在此范圍內(nèi)保持常溫下校準(zhǔn)的性能,。僅有少數(shù)制造廠能提供儀表的溫度影響量，如Micro Motion公司,。
英國NEL曾對(duì)90年代初國外市場上多家制造廠CMF的溫度影響量做過實(shí)流試驗(yàn),。水溫變化范圍5～400C。每改變一次水溫,，儀表在流量試驗(yàn)前調(diào)零,，在該溫度內(nèi)以后就不能再調(diào)。8臺(tái)儀表中3臺(tái)無影響,，1臺(tái)儀表常數(shù)變化0.5%,，2臺(tái)變化1%～1.5%，2臺(tái)變化1.5%～2%,。5臺(tái)變化儀表的溫度影響量為±（0.014～0.057）%/0C,，還是相當(dāng)大的。
（2）壓力影響
液體靜壓增大會(huì)使測量振動(dòng)管呈繃緊（stiffening）現(xiàn)象,，彎曲管還有布登管效應(yīng)（Bour-don effecf）,，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)向偏差。這兩種壓力效應(yīng)雖然影響量很小,，但是使用時(shí)靜壓與校準(zhǔn)時(shí)相差甚大時(shí),，對(duì)于高精儀表其值還是不容忽視的。壓力影響量取決于測量管管徑,、壁厚和形狀,，小口徑儀表由于壁厚管徑比大，影響量??；大口徑儀表則壁厚管徑比小，影響量大,。Micro Motion公司提供該公司儀表壓力影響數(shù)據(jù),，以校準(zhǔn)時(shí)壓力0.2MPa為基準(zhǔn)，CMF100型儀表（口徑25mm）壓力影響量為-0.03%R/MPa,，CMF200型（口徑40/50mm）為-0.12%R/MPa,；D系列較大，D300型（口徑80/100mm）為-1.35%MPa,，D600（口徑150/200mm）為-0.75%MPa,。若使用過程中壓力有很大變動(dòng)，則可以根據(jù)實(shí)際靜壓修正儀表常數(shù),。
NEL對(duì)90年代初市場上8臺(tái)CMF所作靜壓影響試驗(yàn)結(jié)果如表1所示,，靜壓影響量zui大為-1.75%/MPa，zui小為-1%/MPa,，平均為-1.4%/MPa.
表1 壓力影響量
靜壓/MPa |
| 2 | 2.4 | 2.8 |
流量測量 | 平均 | -2. 21 | -3.25 | -3.75 |
zui小 | -1.57 | -2.55 | -2.6 | |
zui大 | -3.15 | -4.00 | -4.56 |
注:以校準(zhǔn)時(shí)壓力為基準(zhǔn)
（3）密度影響
以前認(rèn)為CMF的流量測量性能不受介質(zhì)密度影響,，但近年各方實(shí)驗(yàn)說明還是有一定影響，認(rèn)為誤差小于±0.5%R,，其中有密度影響部分,。
NEL 對(duì)90年代初市場上8臺(tái)CMF，以4種不同密度的液體做密度影響試驗(yàn),，密度范圍從煤油0.78到乙二醇1.11kg/L,。8臺(tái)儀表中有1臺(tái)變化+0.5%（以煤油為基準(zhǔn)）。
Danfoss公司對(duì)本公司cmf試驗(yàn)也證明存在密度影響,。10mm口徑儀表介質(zhì)密度2kg/L的流量值與1kg/L相比,，相差-0.1%；0.5kg/L的介質(zhì)與1kg/L的介質(zhì)相比為+0.06%,。
（4）粘度影響
粘度較高的液體會(huì)較多吸收科里奧利激勵(lì)系統(tǒng)的能量,，在流動(dòng)開始時(shí)尤甚。這一現(xiàn)象對(duì)有些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的CMF可能導(dǎo)致測量暫時(shí)停止振動(dòng),，直到正常流動(dòng),。
NEL對(duì)90年代初市場上8臺(tái)CMF，用水,、煤油,、粗柴油、乙二醇四種粘度液體,，粘度范圍為1～29.5mm2/s,，在稱重流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上試驗(yàn)。其中一臺(tái)有明顯粘度影響,，大流量(2～5kg/s)時(shí)儀表常數(shù)變化0.25%,，在小流量時(shí)20%Qmax(0.5kg/s)時(shí)變化0.5%，10%時(shí)變化2.2%,。
第七節(jié) 安裝使用注意事項(xiàng)
7.1 流量傳感器安裝一般要求
由于測量管形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的差異,，同一口徑相近流量范圍不同型號(hào)傳感器的重量和尺寸差別很大,，列如例如80mm口徑者僅45kg，重者達(dá)150～200kg,。安裝要求亦千差萬別,，因此必須按照制造廠規(guī)定的安裝方法和趨避禁止事項(xiàng)，列如例如有些型號(hào)流量傳感器直接連接到管道上即可,，有些型號(hào)卻要求設(shè)置支撐架或基礎(chǔ),。為隔離管道振動(dòng)影響儀表，有時(shí)后候傳感器與管道之間要介以柔性管連接,，而柔性管與傳感器之間又要一段有支撐件分別固定的剛性直管,。選購之前應(yīng)向擬購CMF的廠商索取安裝使用說明書參照比較和選擇。
安裝設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使其有長的使用壽命,，為除去過早磨損和產(chǎn)生測量誤差的固形物和夾雜氣體,，按流體和管道條件在傳感器上游裝過濾器或氣體分離等保護(hù)裝置。,，若希望能在現(xiàn)場在線校準(zhǔn)儀表,，應(yīng)考慮引流連接口和閥，以及相應(yīng)的空間,。
7.2 流量傳感器安裝姿勢和位置
流量傳感器測量管內(nèi)殘留固形物,、結(jié)垢、潴留氣體等均將影響測量精度,。一般說裝于自下面下而上流動(dòng)的垂直管道較為理想,；但對(duì)于非直形測量管CMF裝在垂直管道還是水平管上。取決于管道振動(dòng)狀況和應(yīng)用條件,。
安裝位置必須使測量管內(nèi)充滿液體,，列如例如水平管道上流體流過CMF后直接放如入容器而無背壓，測量管往往不能充滿,，會(huì)使輸出信號(hào)激烈波動(dòng),。
7.3 截止閥和控制閥的安裝
為使調(diào)零時(shí)沒有流動(dòng)，CMF上下游設(shè)置截止閥,，并保證無泄漏,。控制閥應(yīng)裝在CMF下游,，CMF保持盡可能高的靜壓,，以防止發(fā)生氣蝕和閃蒸（fIashing）。
7.4 脈動(dòng)和振動(dòng)
為勿使流程中發(fā)生的和外部的機(jī)械振動(dòng)影響CMF,，向制造廠詢問所提供CMF的共振頻率范圍,，以判斷現(xiàn)場脈動(dòng)或振動(dòng)頻率是否接近CMF的共振頻率。亦可向制造廠提供現(xiàn)場振動(dòng)狀況咨詢是否需要采取下列措施，如:1）設(shè)置脈動(dòng)衰減器,，2）設(shè)置振動(dòng)衰減器或柔性連接管,，3）特殊的流量傳感器的夾裝固定設(shè)備，等等,。
7.5 防止CMF間相互影響
同一型號(hào)兩臺(tái)CMF串聯(lián)安裝,，或多臺(tái)CMF接近地并行（或并聯(lián)）安裝，尤其裝在同一支撐臺(tái)架時(shí),，測量管振動(dòng)會(huì)使各CMF間相互影響，產(chǎn)生干擾而引起異常振動(dòng),，嚴(yán)重時(shí)使儀表無法工作,。安裝時(shí)應(yīng)采取防范措施，如,；向制造廠提出錯(cuò)開接近儀表的共振頻率值,；拉開流量傳感器距離，不設(shè)置在同一臺(tái)架上,，獨(dú)立設(shè)置支撐架,；流量傳感器異方向安裝；流量傳感器間設(shè)置防振材料隔離等方法,。
7.6 管道應(yīng)力和扭曲
CMF 法蘭與管道法蘭連接旋緊螺栓時(shí)要均勻,，勿使CMF產(chǎn)生應(yīng)力（列如例如管道兩法蘭平面不平行所致）。若在布設(shè)管道時(shí)預(yù)接入與CMF同樣長度的短管,，可防止不良布管形成的應(yīng)力,。在使用過程中由于工藝流程壓力和溫度變化，CMF會(huì)受到管線軸向力或彎曲/扭曲力,。影響測量性能,，要做好必要的固定支架。
7.7 強(qiáng)磨蝕性漿液的使用
前文提到測量強(qiáng)磨蝕性漿液選用直管單管型并且要使測量管處于垂直位置,，以免管壁磨損不勻,，縮短使用壽命。然而管壁厚度變薄會(huì)降低測量管鋼剛性而改變流量測量值,，因此在這種場所的運(yùn)行初期要定期檢測,，確認(rèn)使用周期。
測量管內(nèi)壁結(jié)構(gòu)結(jié)垢或漂移沉積也會(huì)影響測量度,，因此要定期清洗,。
7.8 零點(diǎn)漂移和調(diào)零
零點(diǎn)漂移來自流量傳感器部分，主要原因有,；1）機(jī)械振動(dòng)的非對(duì)稱性和衰減,；2）流體的密度粘度變化，影響前者的因素有；a) 管端固定應(yīng)力的影響,； b)振動(dòng)管鋼剛度的變化,；c)雙管諧振頻率不一致性；d)管壁材料的內(nèi)衰減,。后者影響零位的原因是結(jié)構(gòu)不平蘅,，因此即使在空管時(shí)將雙管的諧振頻率調(diào)整一致，到充滿液體時(shí)可能產(chǎn)生零漂,，同樣因粘度引起的振動(dòng)衰減與頻率有關(guān),，在流動(dòng)時(shí)亦可能產(chǎn)生零漂。
zui后調(diào)零必須在安裝現(xiàn)場進(jìn)行,，流量傳感器排盡氣體,，充滿待測流體后在再關(guān)閉傳感器上下游閥門，在接近工作溫度的條件下調(diào)零,。安裝方面變動(dòng)或溫度大幅度變化時(shí)需要重新調(diào)整,。