流量测量方法众多,多数流量计测量的是流速或体积流量,再按密度折算成质量流量。科氏质量流量计则有所不同,它通过传感器直接获得质量流量,测量结果对流体温度、压力与粘度变化的敏感度较低,在需要准确计量质量的场合应用较多,例如化工配料、燃料加注与食品灌装等工序。
科氏质量流量计的核心部件是一根或多根按照特定形状制造的测量管。测量时驱动单元使测量管以其固有频率振动,当流体在管内流动时,科氏力作用在测量管上,使得管子的进出口两侧出现相位差,相位差的大小与质量流量成正比。布置在管壁两侧的传感器检测振动信号,电路将相位差换算为质量流量并输出。测量管还兼作密度测量用,振动频率受流体密度影响,可同时得到密度读数。
按照测量管的形式,科氏质量流量计可分为U形管、直管与微弯管等类型。U形管灵敏度较高,结构经典;直管型占用空间小,容易排空液体,适合洁净要求较高的场合;微弯管兼顾了两者的部分特点。测量管的材质多为不锈钢,特殊介质可选配其他耐腐蚀材料,以适应不同的工艺流体。
安装与使用对科氏流量计的测量表现有明显影响。仪表应避免安装在振动剧烈的管道位置,尽量减少外部应力对测量管振动状态的影响;直管段的要求不像部分流量计那样严格,但上下游的阀门开闭会引起流体脉动,必要时配置缓冲措施。零点校准应在工艺温度与压力基本稳定的条件下进行,才能保证漂移量保持在较小范围。
科氏质量流量计在运行中会因测量管壁附着物而改变振动特性,用于粘稠或易结垢流体时,需要安排定期清洗;传感器与变送器之间的信号电缆要保持连接可靠,避免信号衰减影响输出。部分一体式机型把传感器与电子部件做成整体,安装维护更为简便。
总体而言,科氏质量流量计以直接测量质量流量的方式,在许多需要精确计量与自动配料的工业过程中提供了可靠的测量手段。其选型涉及流体特性、压力等级与流量范围等多个因素,结合使用工况仔细评估,才能获得符合预期的测量效果,并在长期使用中保持稳定的计量表现。