科里奧利質(zhì)量流量計的現狀與未來(lái)
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目前，以Coriolis力為原理而設計的質(zhì)量流量計，其一次元件有各式各樣的幾何形狀，如：
雙U型或三角型
雙S型
雙w型
雙K型
雙螺旋型
單管多環(huán)型
單J型
單直管型
雙直管型
當前急需解決的某些力學(xué)問(wèn)題
1．從理論上講，柯氏質(zhì)量流量計的精度是不受被測流體的工況條件影響的，但實(shí)際情況的確是受流體的各種工況條件影響的（雖然這種影響較?。?，原因還一時(shí)查不清楚。作者估計，是由一次元件的管道內的二次渦流引起的附加柯氏效應造成的。
因為北側的流體總是由粘性的，所以管道內截面上的速度剖面是近似拋物型（大粘性情況）和冪次型（小粘性情況），而不是均勻速度剖面。在管道壁上的流速為零，而中心線(xiàn)上的流速最大，這樣一來(lái)，在截面不同半徑位置上的柯氏加速度就不一樣。于是，非均勻的柯氏效應就會(huì )產(chǎn)生二次渦流，其方向與振動(dòng)管旋轉向量的方向是相互垂直的。對不同工況條件下的流體，流量計的感受管內的流態(tài)是不盡相似的，由此而產(chǎn)生附加柯氏效應，其大小也不同。這樣就使流量計的精度發(fā)生變化，以至超出廠(chǎng)家給出的范圍值。
2.質(zhì)量流量計原則上可以測量?jì)上嗔黧w，但實(shí)際上測量誤差也較大，使工業(yè)界無(wú)法接受在此領(lǐng)域的應用，目前也正在進(jìn)一步研究這一問(wèn)題。作者估計造成上述問(wèn)題的原因，同上。
3． 另外，由于一次元件時(shí)振動(dòng)型的，所以它受外界的振動(dòng)的干擾影響較大，這個(gè)問(wèn)題已引起廠(chǎng)家的重視，正在進(jìn)行研究。作者認為這個(gè)問(wèn)題應從設計的抗振動(dòng)的元件以及電路著(zhù)手，但首先應分析清楚頻移和鎖頻等現象，然后才能找到合適的抗振措施。
材料問(wèn)題
由于一次傳感器時(shí)振動(dòng)金屬管，所以要考慮管材能在各種環(huán)境下經(jīng)受疲勞的沖擊以及承受腐蝕的能力。大家知道，增加的抗疲勞損傷的能力，一是減少金屬管的振動(dòng)幅值，二是增加振動(dòng)管的壁厚，三是選擇恰當的金屬材料。目前多數用316L不銹鋼材，更理想的金屬材料是哈氏合金（Hastelloy alloy），即NiCrMo合金，它的抗疲勞損傷的能力比316L要強一些，尤其是實(shí)用氯化物腐蝕的情況。？鈦合金最佳，但后者價(jià)錢(qián)太貴。
應用
Coriolis質(zhì)量流量計特別適合應用于大粘度的非牛頓流體的流量測量，即特別合適測量粘稠甚至難于流動(dòng)的介質(zhì)如：
各種事物漿 乳膠混合漿
油漆涂料 維生素漿
紙漿 重油
高分子聚合物的漿液等。。。。
所以，西方已把Coriolis質(zhì)量流量計推廣應用到各個(gè)不同工業(yè)領(lǐng)域內：如化學(xué)和制藥業(yè)，食品飲料業(yè)，制冷，能源業(yè)，石油化工業(yè)等。在上述工業(yè)中，多數用在配料混合的加工過(guò)程的控制。此外，也用在車(chē)載和穿在裝卸的脊梁上。
精度問(wèn)題
目前西方制造廠(chǎng)家都宣稱(chēng)Coriolis質(zhì)量流量計的精度可達到0.5%，甚至為0.2%或0.1%。但實(shí)際使用時(shí)要特別小心，在低流量范圍上的精度一般是達不到上述精度值。此外，二次儀表的零點(diǎn)漂移，特別在使用一段時(shí)間后，達不到廠(chǎng)家給出的值。
遠景
估計,目前全世界大約已有十五萬(wàn)臺質(zhì)量流量計在各種土同工業(yè)部門(mén)運轉.現在質(zhì)量流量計約占西方每年生產(chǎn)和銷(xiāo)售的各種流量計的總臺數3%-5%左右,但由于質(zhì)量流量計含有的高技術(shù)附加值很大,其利潤可以高達70%以上,所以西方公司從中獲利頗豐。
從目前全世界的流量計量的發(fā)展來(lái)看，毫無(wú)疑問(wèn)，Coriolis質(zhì)量流量計看來(lái)會(huì )很快占領(lǐng)原來(lái)以容量計量為主的計量領(lǐng)域的一塊較大的市場(chǎng)。這是一個(gè)利潤頗豐的產(chǎn)品，隨著(zhù)市場(chǎng)的劇烈競爭，其價(jià)格/性能比，也會(huì )適當降低一些。但是也只有其價(jià)格/性能比大大降低后，才能真正在工業(yè)界得到廣泛的應用。
國內推廣應用問(wèn)題
作者認為，近年來(lái)國內對Coriolis質(zhì)量流量計的期望過(guò)高，認為它可以用到任何地方上。這是誤解。大家知道，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，對各種參數的測量，如溫度，壓力等，以流量測量最復雜，業(yè)較難測得很準確。但是流量的測量方法和原理也最多，各式各樣，五花八門(mén)。迄今，各種流量?jì)x表不下幾十種，甚至上百種。目前，無(wú)論哪一種流量?jì)x表也無(wú)法把另一種儀表擠出市場(chǎng)，而獨霸天下，而是各有各的適用領(lǐng)域。在流量?jì)x表選型時(shí)，在能滿(mǎn)足用途的條件下，凡是能選用簡(jiǎn)單、可靠的，就不選用結構復雜的。此外，在平衡選擇的儀表的一次性投資和常年維持費用的條件下，選用投資最佳的情況。就采用Coriolis質(zhì)量流量計而言，凡是能用其它型式的流量?jì)x表進(jìn)行測量，就選用其它儀表，而不用Coriolis質(zhì)量流量計，因為一般情況下，前者總比后者便宜。
國內生產(chǎn)問(wèn)題
在我國國內生產(chǎn)柯氏質(zhì)量流量計，由于我國即將成為GATT的成員國，首先要注意知識產(chǎn)權問(wèn)題，以避免引起法律糾紛。目前質(zhì)量流量計的彈性元件之所以有各式各樣的形狀，主要是前一種幾何形狀出現后，后來(lái)發(fā)展的一次元件的形狀，必須避開(kāi)已申請專(zhuān)利的這一形狀。在二次儀表的電路設計思想上，也要注意其中某些關(guān)鍵部分，有關(guān)生產(chǎn)廠(chǎng)家是否已申請專(zhuān)利備案，在二次儀表的外形設計和電路布置上也一定要趕在我國加入GATT前，盡快擺脫照抄或仿制階段，否則會(huì )引起知識產(chǎn)權的法律糾紛。此外，產(chǎn)品只有在形成一定的批量后，才能降低成本，具有競爭力，所以在我國國內獨立生產(chǎn)柯氏質(zhì)量流量計問(wèn)題，是任重而道遠的。
參考文獻
1．G.Sultan and J.Hemp, J. of Sound Vibration (1989)123(3),473.
2.H.Raszillier and F. Durst, Arch. Of Applied Mechanics (1991)61(3),192.
3.F.Cascetla, et.al, Measurement (1991)no.34.(end 加速度計相關(guān)文章:加速度計原理
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