一、概述

科里奥利质量流量计是利用流体在直线运动的同时处于一旋转系中，产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。基于科里奥利原理的流量仪表的开发始于20世纪50年代初，但直到70年代中期，才推向市场。到80年代中后期各国仪表厂相继开发，Focmass系列质量流量计是由我公司自主研发的，它测量准确度高，可以同时测量流量、温度、密度、进行双组份介质成份（浓度）推算，并且测量精度不受介质压力、温度，粘度等影响，在贸易计量及定量控制中具有重要意义。产品广泛用于科研、石油、化工、冶金、制药、电厂、给排水、造纸、食品、能源、油品仓储、矿产开发、市政、纺织印染和环保等领域。

二、原理及特性

1、工作原理

如下图所示，当质量为M的质点以速度V在对Z轴作角速度ω旋转的管道内移动时，质点受到两个分量的加速度及其力。

①:法向加速度 (向心力加速度)α_r，其量值等于ω²r，方向朝向Z轴；

②:切向加速度(科里奥利加速度)α_t ，其量值等于2ωV，方向与α_r垂直。

由于合成运动，在质点的α_t方向上作用着科氏力，根据牛顿第二定律F_c=2ωVM，管道对质点作用着一个反向力-F_c= -2ωVM。

   当密度为ρ的流体在旋转管道中以恒定速度V流动时，任何一段长度Δx的管道都将受到一个ΔF_c的切向科氏力。

ΔF_c=2ωvρSΔx（1）

式中S——段管道的流通内截面积，由于质量流量计流量即为Q_m，即Q_m=ρVS，所以   

    ΔF_c=2ωQ_mΔx（2）

      因此，直接或间接测量在旋转管道中流动流体产生的科氏力就可以测得质量流量，这就是科里奥利质量流量计的基本原理。

    然而通过旋转运动测量科氏力是困难的，目前产品均代之以管道振动产生科氏力来测量，即由两端分流管固定的测量管，通过中点处以测量管谐振或接近谐振的频率所驱动，使测量管中点前后两半段产生方向相反的挠曲，用电磁学原理检测挠曲量以求得质量流量。

    流体密度会影响测量管的振动频率，而密度与频率有着固定的关系，因此质量流量计也可测量流体密度。

2、结构组成

科里奥利质量流量计是由流量传感器和转换器两部分组成。主要由分流管、测量管及连接管组成的固定结构、测量管驱动系统中的驱动元件、检测测量管挠曲的检测元件、修正测量管材料杨氏模量的测温元件等组成。转换器主要由驱动激励系统的驱动信号发生单元、信号检测和信号处理单元等组成；还有组态设定、工程单位换算、信号显示和与上位机通信等功能。

1、转换器   2、连接管   3、分流管   4、检测元件   5、测量管   6、驱动元件

二、质量流量计特殊应用-白酒行业

酒精度是指酒中的酒精含量，通常以体积百分比（vol%）或质量百分比（w/w%）表示。在酒类生产中，准确测量和监控酒精度是确保产品质量、生产一致性和合规性的关键步骤。

在白酒的生产工艺中，酒精浓度是最重要的工艺指标之一，溜酒、勾兑以及最终成品酒的鉴定过程中都会涉及酒精浓度的测量。

传统酒度测量往往采用先取样，再使用浮力式浓度计进行测量。这不仅步骤繁琐、效率低下，而且存在人为误差，导致无法得到实时、准确的酒精浓度值，阻碍了大型酒厂实现自动化的改造、控制生产、提高效率的目标。

　如何让传统的酒精的浓度测量也实现自动化、智能化呢？我们公司研发的科里奥利质量流量计，提供高精度的质量流量测量，还可同时进行高精度的在线酒度测量。

质量流量计测量酒精浓度原理

科里奥利质量流量计可以同时测量流量、密度和温度：白酒的密度、酒精浓度以及温度三者有着固定的对应关系，因此科里奥利质量流量计通过测量白酒的密度和温度，就可以通过查表的方式得到酒精的浓度。质量流量计内置国际标准的酒精浓度数据表，可将密度和温度换算成浓度（ABV），用于显示和输出。流量计的密度、温度测量精度越高，换算的酒精浓度精度也就越高。

流量计酒度显示画面

二、技术参数及性能指标