恒温差法原理
• 流速传感器的温度高于 感温传感器一定温度 △T。当气体流经流速 传感器时，产生热量扩 散，这样电路单元提供 相应的能量使两个传感 器温差维持恒定温度 △T ，电路单元提供的 能量与电流成比例关系， 通过输出电信号可测出 流量。
恒温差法原理
• 参比RTD测量气体 温度
• 电子单元给加热探 头持续提供能量
• 传感器元件包括两个热电阻，其中一个是 感温电阻，另一个为加热电阻（温度高于 感温电阻），当无流量时，两个电阻的温 差最大，当有流量时，加热电阻温度降低， 两个电阻温差减少，由于两个RTD之间的 温差与过程流速及过程介质有关，从而与 流体的流量有关，因此，当有流量时，产 生温差.
恒功率法原理
• 参比RTD测量流 体温度
• 气体的比热容会随着压力温度而变，但在所使用的温度压力附 近不大的变化可视为常数。
科里奥利力简介
V=0
V>0
Fc
•m =质点 •w =角速度 •v =径向速度 •Fc =科里奥利力
Fc
视频一
视频二
Fc = -2m • v • w
科里奥利力简介
•w = 角速度 •Fc = 科里奥利力 • = 相位差 •A,B =相位传感器 •y = 振幅 •t = 时间
~ Fc ~ m
科里奥利质量流量计的工作原理
驱动线圈
连接传感器和变送 器，提供电源，信 号通讯
连接管线
检测线圈
热电阻 (RTD) 流量管
变送器对检测线圈传输 来的信号进行处理
科里奥利质量流量计的工作原理
✓ 在双管型质量流量计当中，入口处 的分流管把流入的介质均等地一分为 二，送到两根测量管中，这样保证了 100%的介质流经测量管 ✓ 两根测量管由于驱动线圈的作用， 产生以支点为轴的相对震动。当测量 管中有流量时，产生如图所示的科里 奥利现象。
递的热量与质量的关系，在其上下游产生温度变化而得到 气体的质量流量。 3.冲量式质量流量计 这种流量计是利用物料流体在一定的高度下落的冲量产 生的力，采用直接测力方法而得到流体质量流量。
热式质量流量计
热式质量流量计（以下简称TME）是利用 传热原理，即流动中的流体与热源（流体 中加热的物体或测量管外加热体）之间热 量交换关系来测量流量的仪表，过去我国 习称量热式流量计，采用这种原理有两种 实现方法：一是恒功率法，二是恒温差法。 当前主要用于测量气体。
• 通过电子单元调解， 保持恒温差
• 随着质量流量的增 加，气体分子将热 量扩散开来。
恒温差法原理
• 电子单元感应△T的减 少并且增加能量以维持 恒温差△T
• 随着质量流量的减少， 电子单元减少对加热探 头的能量供应。
• 对加热探头的总能量正 比于质量流量，微处理 器是输出信号线性。
恒功率法原理
• 电子单元使加热 元件以恒功率加 热，在没有流体 时温度较高，有 流体时温度较低
恒功率法原理
• 当质量流量增加， 流体分子冷却加热 单元
• 非参比RTD测量温 度降低
• 电子单元转换为流 量信号
• 恒功率技术
热式质量流量计缺点
• 热式质量流量计响应慢。 • 被测量气体组分变化较大的场所，因cp值和热导
密度测量原理mt1f m m R 2c
fl
t
m V
fl
fl
fR = 谐振频率 mt = 测量管 mfl = 流体质量
fl = 流体密度
c = 常数
fR
mfl
fR = ƒ(fl)
密度测量原理
低密度 mV
Time
高密度 mV
Time
按照弹性模数的理论，弹簧所悬挂物体的质量和它振动的频率 成反比。这一概念引入到流量管的振动，整体质量（测量管和 内部介质之和）越大，其振动频率就越小。通过检测已知密度 （例如标准状态下的水和空气）的介质流经测量管时的频率， 可以得到密度与频率之间的线性关系。然后通过振动频率换算 到密度
质量流量计培训
为什么要测量质量流量?
质量 1 体积 1
质量2 体积 2
温度变化 体积1 体积 2 质量 1 = 质量 2
质量流量计的分类
1.科里奥利式质量流量计 这种流量计是利用流体在振管内产生的科氏力，采用直
接测量科氏力的方法得到流体质量流量。 2.量热式质量流量计（热式质量流量计） 这种流量计是在流体管壁外设置热源，利用流动气体传
无流量
Time mV
低流量
Time mV
高流量
Time mV
在没有流量的情况下，入口和出口处检测线圈监测到的交流电 信号是同相位的。当有流量的时候，由于科里奥利作用，流量 管产生扭曲，两端的检测线圈输出的交流电信号存在相位差。 流量越大，相位差就越大，而且其相位差 T 与流量的大小成 正比关系。这样，可以利用 T 作为质量流量的标定系数，即 可以用T 来表示每秒有多少克的流量流过
率变化，测量值会有较大变化而产生误差。 • 对小流量而言，仪表会给被测气体带来相当热量。 • 对于热分布式TMF，被测气体若在管壁沉积垢层
影响测量值，必须定期清洗；对细管型仪表更有 易堵塞的缺点，一般情况下不能使用。 • 对脉动流在使用上将受到限制。 • 液体用TMF对于粘性液体在使用上亦受到限制。
• TMF使用性能相对可靠。与推导式质量流量仪表相比，不需温度 传感器，压力传感器和计算单元等，仅有流量传感器，组成简 单，出现故障概率小。
• 热分布式仪表用于H2 、N2 、O2、CO 、NO等接近理想气体的双 原子气体，不必用这些气体专门标定，直接就用空气标定的仪 表，实验证明差别仅2%左右；用于Ar、He等单原子气体则乘系 数1.4即可；用于其他气体可用比热容换算，但偏差可能稍大些。
内部结构
在每个流量管上，均有一组磁铁 / 线 圈组，我们称之为入口检测线圈和出 口检测线圈。由于相对振动，线圈在 磁铁的磁场做切割磁力线的运动，在 内部回路产生交流电信号。该信号能 准确地反映线圈组间的相对位移和相 对速度。通过监测该交流信号，我们 可判断测量管的运行状态。
Theory - 3
质量流量检测原理
热式质量流量计优点
• 热分布式TMF可测量低流速（气体0.02~2m/s）微小流量；浸入 式TMF可测量低~中偏高流速(气体2~60m/s)，插入式TMF更适合 于大管径。
• TMF无活动部件，无分流管的热分布式仪表无阻流件，压力损失 很小；带分流管的热分布式仪表和浸入性仪表，虽在测量管道 中置有阻流件，但压力损失也不大。