科里奥利质量流量计工作原理和基本结构：

Question

如题所述

Answer 1

科里奥利质量流量计的工作原理和基本结构基于一个直观的物理现象：在旋转系统中，运动的质点会受到惯性力的影响。当质量为δm的质点以恒定流速u在以角速度旋转的管道内移动，它会经历两个加速度分量：

法向加速度 ar（向心加速度），大小等于²r，方向指向旋转轴P。
切向加速度 at（科里奥利加速度），大小为2ωu，与ar垂直，正方向遵循右手定则。

为了产生科里奥利加速度at，需要在管道壁面上施加一个大小为2ωuδm的力，即科里奥利力Fc，与at方向相反。当密度为ρ的流体以流速u在旋转管道中流动，每段长度ΔX的管道都会受到切向科里奥利力ΔFe，其大小与管道截面积A和流体质量流量qm（qm=ρuA)有关。

在工业应用中，直接让管道绕轴旋转并不实际。科里奥利质量流量计的突破在于，通过让管道以特定频率上下振动来模拟科里奥利效应。当管道振动频率接近其自振频率时，所需的驱动力小，解决了结构设计难题，推动了仪器的商业化进程。

经过近二十年的发展，科里奥利质量流量计有多种类型，主要分为四类：直管型和弯管型；单管型和多管型（通常为双管型）。

弯管型检测管由于管道刚度低，产生信号较大，技术成熟，但自振频率较低（80-150Hz），管壁较厚，耐磨耐腐蚀，但可能积聚气体和残渣，对安装空间有一定要求。
直管型仪表不易积聚气体，流量传感器尺寸小、重量轻，但自振频率高，信号检测较难，通常管壁较薄，易受磨损和腐蚀。
单管型仪表无分流，流量均匀，有利于稳定零点，清洗方便，但易受外界振动干扰，主要用于早期产品和小口径仪表。
双管型仪表结合了双管相位差测量的优势，信号增强，抗干扰能力强，是目前较为先进的设计。