西門子SIEMENS科里奧利質量流量計原理

科里奧利力是以牛頓力學為基礎的。1835年，法國氣象學家科里奧利（Gaspard-Gustave Coriolis）提出，為了描述旋轉體系的運動，需要在運動方程中引入一個假想的力，這就是科里奧利力。引入科里奧利力之后，人們可以像處理慣性系中的運動方程一樣簡單地處理旋轉體系中的運動方程，大大簡化了旋轉體系的處理方式。由于人類生活的地球本身就是一個巨大的旋轉體系，因而科里奧利力很快在流體運動領域取得了成功的應用。

科里奧利力來自于物體運動所具有的慣性，在旋轉體系中進行直線運動的質點，由于慣性的作用，有沿著原有運動方向繼續(xù)運動的趨勢，但是由于體系本身是旋轉的，在經(jīng)歷了一段時間的運動之后，體系中質點的位置會有所變化，而它原有的運動趨勢的方向，如果以旋轉體系的視角去觀察，就會發(fā)生一定程度的偏離。

如下圖所示，當一個質點相對于慣性系做直線運動時，相對于旋轉體系，其軌跡是一條曲線。立足于旋轉體系，我們認為有一個力驅使質點運動軌跡形成曲線，這個力就是科里奧利力。

 質量流量計讓被測量的流體通過一個轉動或者振動中的測量管，流體在管道中的流動相當于直線運動，測量管的轉動或振動會產生一個角速度，由于轉動或振動是受到外加電磁場驅動的，有著固定的頻率，因而流體在管道中受到的科里奧利力僅與其質量和運動速度有關，而質量和運動速度即流速的乘積就是需要測量的質量流量，因而通過測量流體在管道中受到的科里奧利力，便可以測量其質量流量。

在質量流量計中，測量管一般制作成彎管或盤管，盡量人為地形成流向相反的兩個管段，當流體在測量管中流動起來后，流向相反的兩個管段就會受到方向不同的科里奧利力，造成管道的扭曲變形，流速越快，扭曲越大，也就是相位差越大，兩個信號拾取探頭檢測相位差，間接地測量出質量流量。

管道的振動頻率和管道內的介質密度具有一定的對應關系如下圖，密度越大，頻率越低。通過測量管道的諧振頻率，就可以測量出流體的密度。