提高科里奥利质量流量计实用准确度的技术措施与方案

科里奥利（Coriolis）质量流量计是一种机械振动型的多参数智能式流量测量仪表，它同时可以直接测量出流体的质量流量、密度、温度，且根据以上测量出的质量流量和密度参数可导出流体的体积流量。

1 科里奥利质量流量计的工作原理

科里奥利质量流量计是利用测量管（也称振动管）两半部分振动频率相位差正比于质量流量以测量质量流量，利用测量管谐振频率与管中被测量介质密度间的函数关系求取密度。科里奥利质量流量计还可从两个基本参数质量流量qm和密度ρ得出体积流量qv。

2 影响科里奥利质量流量计实用精度的因素

科里奥利质量流量计是一种电磁驱动的机械振动型的流量测量仪表，构成该流量计测量管的材料会受到工艺介质压力和温度的影响。而安装在管道中的流量测量管（也称流量振动管）又会受到工厂管线的机械振动、机械应力、机械扭力等对测量的影响。另外科里奥利质量流量计本身表现出的误差特性则呈现“喇叭筒”，而并非以不同的流量呈现一条平的直线。鉴于以上原因，提高科里奥利质量流量计实用准确度的措施为：

1）针对科里奥利质量流量计的实际工艺参数，对该流量计进行“个性化标准”，从而实现在实际使用流量点的一定范围内，该科里奥利质量流量计的实际测量误差（与标准值的差）趋于零；

2）把好科里奥利质量流量计的安装环节，减少或消除机械应力、机械扭力和机械振动等对该流量计使用的影响；

3）考虑工艺压力、温度等对科里奥利质量流量计测量准确度的影响；

4）把好科里奥利质量流量计的投用关。

3 实现科里奥利质量流量计实用准确度的方案

3.1 实施“个性化标准”方案，实现流量计量接近零误差

科里奥利质量流量计的误差公式：

式中：E允—流量计的允许误差；
E0—流量计的准确度等级；
qz—流量计的零点漂移值；
q测—流量计的当前测量值。

由此可知科里奥利质量流量计的误差特性曲线如图1所示。

图1 科里奥利质量流量计的误差特性曲线

针对科里奥利质量流量计误差特性，结合实际使用工艺，科里奥利质量流量计仅在一个比较小的流量范围内工作，由此可以设法让该流量计在实际使用流量点的一定范围内（通常控制这个范围为实际使用流量点的±20%）的测量误差趋于零，为此可以利用液体流量标准装置，根据国家质量流量计检定规程（JJG1038-2008）设置流量检定点，并对实际使用流量点的±20%范围进行布点校准（至少三点：80%Q实际、Q实际、120%Q实际），实现该质量流量计的“个性化标准”，其主要目的是既要让其标准结果符合质量流量计检定规程的要求，又要让该质量流量计在实际使用流量点的±20%范围内，采样标准的三点的测量误差趋于零，特别要做到的是让实际使用流量点的测量误差（流量计示值与标准装置的标准值之差）为零，只有这样，质量流量计“个性化标准”的工作才彻底完成。

根据以上的设想，对一台编号为：14005601的质量流量计进行“个性化标准”，从工厂得知该流量计的实际使用的流量点为：21.7t/h，最大流量为：43.6t/h，根据国家质量流量计检定规程（JJG1038-2008）的要求对其进行检定，检定结果在21.7t/h的示值误差是：-0.153%。

从以上数据判断该质量流量计在实际使用点21.7t/h流量下测量精度并不是很高，为此根据以上数据，对该流量计进行调校，将其流量校验系数上调0.153%，然后对此按照“个性化标准”方法对该流量计进行标准，重新标准结果在21.7t/h的示值误差是：0.002%。

通过上述的实践，有效实施对科里奥利质量流量计进行“个性化标准”，从而实现流量计量接近零误差。这一实用技术值得推广。

3.2 从安装环节入手，消除机械因素对流量计使用的影响

科里奥利质量流量计是一种机械振动型的流量计量仪表，要确保该流量计实际使用的高准确度，则应在安装环节设法消除振动、应力、扭力等机械因素对科里奥利质量流量计使用的影响。

3.2.1 消除机械振动的方案

在科里奥利质量流量计实际使用的现场，机械振动是客观存在的。由于是一种机械振动型的流量测量仪表，那么就存在流量计本身的振动系统是否会受到外界振动系统的影响，是否有办法让流量计本身的振动系统的振动不向外界传递，同时又不让外界振动系统的振动向流量计振动系统传递，设法让这两个振动系统的振动相互隔离，相互独立，就可消除机械振动对测量的影响。经过实践，对于振动较强的场合，以图2方式对科里奥利质量流量计进行安装，就可较好地消除振动对测量的影响。

1－传感器；2－第一组支撑；3、4－截止阀；5－第二组支撑
图2 管道支撑物的分布如不可避免要在强振动区安