流體的體積是流體溫度和壓力的函數(shù),是一個(gè)因變量,而流體的質(zhì)量是一個(gè)不隨時(shí)間、空間溫度、壓力的變化而變化的量。如前所述,常用的流量計(jì)中,如孔板流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、電磁流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、超聲波流量計(jì)和橢圓齒輪流量計(jì)等的流量測(cè)量值是流體的體積流量。在科學(xué)研究、生產(chǎn)過程控制、質(zhì)量管理、經(jīng)濟(jì)核算和貿(mào)易交接等活動(dòng)中所涉及的流體量一般多為質(zhì)量。采用上述流量計(jì)僅僅測(cè)得流體的體積流量往往不能滿足人們的要求,通常還需要設(shè)法獲得流體的質(zhì)量流量。以前只能在測(cè)量流體的溫度、壓力、密度和體積等參數(shù)后,通過修正、換算和補(bǔ)償?shù)确椒ㄩg接地得到流體的質(zhì)量。這種測(cè)量方法,中間環(huán)節(jié)多,質(zhì)量流量測(cè)量的準(zhǔn)確度難以得到保證和提高。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,相繼出現(xiàn)了一些直接測(cè)量質(zhì)量流量的計(jì)量方法和裝置,從而推動(dòng)了流量測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步。
質(zhì)量流量計(jì)是利用科里奧利原理,即利用測(cè)量管下半部分振動(dòng)頻率相位差正比于質(zhì)量流量以測(cè)量流量,利用測(cè)量管諧振頻率與管中被測(cè)介質(zhì)密度間的函數(shù)關(guān)系求取密度,從此兩個(gè)基本參數(shù)質(zhì)量流量qm和密度ρ衍生得出體積流量qv(=qm/e),若被測(cè)液體是兩種有一定密度差相溶或不相溶混合液體,經(jīng)密度演算得出一種液體在混合液中的濃度,如油甲油水混合液的含水率,在測(cè)量液固雙相流中可測(cè)出含固率。
科里奧利質(zhì)量流量計(jì)降低精確度(量程誤差從±0.2%左右降低到±0.5%),功能減少,設(shè)計(jì)普及型儀表的價(jià)格只有傳統(tǒng)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的50%~70%,還向價(jià)格更低的目標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)。
微小液體質(zhì)量熱式流量計(jì),其流量范圍1~1000g/h,基本誤差±(0.5~1)%FS。當(dāng)前主要應(yīng)用于化學(xué)、石化、食品等流程工業(yè)實(shí)驗(yàn)性裝置。如美國(guó)Brooks公司的Flomtgn型,荷蘭Bronk horst Hi-Tech公司的 Liqui-Flow型和μ-Flow型微量流量計(jì)。
熱式質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)用于氣體小流量測(cè)量,較多地應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)、熱處理爐、分析儀器等氫、氧、氨等流量測(cè)量和控制以及閥門制造過程中測(cè)定泄漏量等。國(guó)外近年來熱銷的插入式熱式流量計(jì),主要應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和流程工業(yè)大中型管道。如水泥工業(yè)豎式磨粉機(jī)排放熱氣流量控制等。