CNG流量计

一、测量原理

JN系列U型、Ω形（三角形）CNG流量计气体质量流量计结构主体采用两根并排的U形振动管，将流体导入管内，使之沿管内向前流动，则管子将强迫流体与之一起上下振动。流体为了反抗这种强迫振动，会给管子一个与其流动方向垂直的反作用力，在这种被叫做科里奥利效应力（科氏力）的作用下，入口段管与出口段管在振动的时间先后会出现相位时间差。这种差异与流过管子的流体质量流量的大小成正比。通过电路能检测出这种时间差异的大小，则可测量出质量流量的大小。

法国物理学家科里奥利（Coriolis, Gustave Gaspard de，1792～1843），1792年5月21日生于巴黎；1843年9月19日卒于巴黎。科里奥利在1808年进拿破仑工科学校求学，毕业后在该校任教。1836年当选为法国科学院院士。1838年起在巴黎综合工科学校教授数学物理，并担任业务主任。科里奥利是巴黎工艺学院的教师，长期健康状况不佳 ，这限制了他创造能力的发挥。即便如此，他的名字在物理学中仍是不可磨灭的。

科里奥利在1832年研究轮机时发现流体在旋转的管内流动时会对管壁产生一个力，简称科氏力直到1977年，由美国高准(Micro Motion)公司的创始人根据此原理研发出世界上*可以实际使用的质量流量计，称之为科氏力质量流量计或科里奥利质量流量计。上海峥岚实业有限公司于2009年也开始研发这种科氏力质量流量计，已开发出直通型、弧形、U型系列质量流量计质量密度仪。

二、性能特点

（1）U型Ω形（三角形）科里奥利质量流量计具有同类产品无以伦比的高精度、高零点稳定性，一般用于计量或贸易结算；

（2）测量具有很高的准确性、重复性、稳定性，测量液体时正常精度0.1-0.2%，高精度可达0.05%，重复性可达0.01%；

（3）测量各类气体一般用小口径（如市场上加气站测量CNG天然气就用DN15口径的质量流量计），正常精度为0.5-1.5%，高精度0.25%；

（4）在流体通道内没有阻流元件和可动部件，因而其可靠性好，使用寿命长。好的科氏力质量流量计可用20年-30年；

（5）可以测量高粘度流体和高压气体的流量，并且不受流体种类属性的影响。

三、技术参数

（1）气体质量流量计的主要参数为质量流量kg/h或kg/min,有时候会设定为kg/s。液体测量精度0.1-0.3%，高精度0.05-0.1%。

（2）气体测量量程和介质属性、压力、温度有关。比如在25℃时，压力为2MPa的空气，DN15的大量程为1200kg/h。在120℃氨气，压力0.5MPa时，DN15大量程190kg/h。差别很大。

（3）CNG流量计一般专门用于天然气的流量测量（比如加气站），精度范围为0.25-1.5%。

（4）质量密度仪的主要参数是密度参数，正常量程设定为0-2.0g/cm3，精度0.001-0.002g/cm³。误差已经超出气体密度范围，正常不能测量气体密度。

（5）次要参数一般设定为质量流量、体积流量或密度参数或温度参数，有时候会设定为状态输出、信号输出或百分比输出，比如量程的50%。

（6）辅助参数一般设定为温度，温度量程0-100℃，精度0.5-1℃。

（7）电源输入24-60VDC，或85-265VAC，信号输出4-20mA（HART通讯协议，或485通信协议、频率脉冲输出、总线DP协议、FF协议、PA通讯协议输出）,可分别为密度、流量、温度。举例其中一款传感器输入输出为：

(10)(9)—电源输入24VDC或220VAC；

(1)(2)—主参数输出，HART协议通讯；

(3)(4)—频率输出；

(5)(6)—485输出。

（8）正常工作温度-40℃~150℃，高温传感器一般采用分体式结构，耐温200-300℃，环境温度-10℃~80℃。

（9）工作压力正常0-2MPa，管径多为DN01-50，材料316L/904L，或哈氏合金HC22。

（10）一体式或分体式质量密度仪，光敏键操作显示，表头可以设置参数，进行调零操作。

四、管径大流通能力DN01-DN80

五、安装注意事项

（1）液体务必满管测量！半管测量、高比例气液混合溶液测量都是大忌！

（2）气体测量垂直或水平管道安装均可。如果是液体U型管安装方式是水平安装为佳，能够保证液体满管测量。

（3）一般测量气体时U型测量管朝上（肚子朝上，便于排水）；液体测量时，U型测量管向下。

（4）根据介质工况，避开高点（如介质中有气泡），避开低点（如介质中有沉淀物），避开突然拐弯的管道。

（5）避开阀门、泵等强振动源，信号线要求屏蔽，避开强磁场。

（6）其它注意事项，详见出厂说明书或与客服沟通。

六、消除安装应力

上海峥岚公司科氏力质量流量计在生产和使用过程中积累宝贵的实践经验。

（1）做好预制等准备工作。在安装传感器时，为了消除安装应力，有效的方法是先配管，将工艺管线及阀门与传感器整体预先安装好，然后吊装，再将其与工艺主管线相焊接。为了使消除应力的效果较好，应使传感器、断流阀与工艺主管线处于同一铅垂面内。

（2）做好减振工作。在安装质量流量计传感器时，要选择好合适的安装地点，除了要远离振动源外，为了消除振动对测量的影响，在安装中还要采用支撑杆牢固支撑管道及阀门的方式。支撑杆的下端必须固定在稳固的基础上，上端与管道卡子相配合来支撑工艺管道线。

（3）切忌用科里奥利质量流量计的传感器外壳来支撑传感器及管道线和阀门、泵等。

（4）传感器安装后，其外壳应处于自由悬空状态。支撑杆的下端若固定在地面上，必须是水泥和钢筋地基，目的是为了稳固支撑，同时起到减振作用。地基越稳固，其减振性越好。