分析介质密度与测量管振动频率的关系，在此基础上，提出一种科氏质量流量计介质密度的工程测量方法。

0 .引言

人们很长一段时间测量的流量是体积流量，但是在许多科学研究、生产过程控制等活动中也需要测量流量的密度。 科氏质量流量计是一种在线多参数测量仪表，除能对质量流量进行测量外，还能对介质密度，粘度，浓度等多达 14 个参数进行测量。 科氏质量流量计是利用科氏力来测量流体质量流量的仪表，测量管的周期性振动是科氏质量流量计测量流量的基础，而测量管的振动频率随着测量管内流体密度的变化而变化，因此科氏力质量流量计可以在线测量封闭管道内流体密度。

1.介质密度与测量管振动频率的关系

质密度 ρf 与测量管的谐振频率 fν 之间有如下对应关系：

由上式可知，对于特定的某质量流量计测量管，随着介质密度 ρf 的增大，谐振频率 fν 将随之减小。 介质密度 ρf 与测量管谐振频率 fν 的对应关系如图 1 所示。

2.介质密度测量方法

由式(1)可知，介质密度质量流量计谐振频率 fν 与密度转换系数 kc、空管谐振频率 f0 有关，因此可先求出 kc、f0，然后实时测量测量管谐振频率 fν，即可求得介质密度。 在不考虑温度影响下， 测量方法如下：

(1)使测量管空管并尽量保持 20±2℃的工况，测定空管谐振频率 f0。

（2）用蒸馏水充填测量管， 其中蒸馏水密度 ρ1 已知，然后测得此时谐振频率 f1。

(3)将空管谐振频率 f0、蒸馏水密度 ρ1、蒸馏水谐振频率 f1 代入式（1）中，求得质量流量计密度转换系数

3.介质密度的测量结果及分析

用某双 U 型弯管 DN15 口径测量管的科氏质量流量计进行试验，测量结果如表 1 所示。

由测量结果可知，空管时， 测得测量管谐振频率为 124.1464233 Hz ， 加入蒸馏水后，测量管谐振频率降为 114.1517926 Hz， 蒸馏水密度为 0.998203 g/ml，带入式 (1) 可求得质量流量计密度转换系数 kc 为5.461316。 将 kc 带入式 (3)， 可求得盐水密 度为1.223861g/ml。

已 知 盐 水 密 度 为 1.210873g/ml， 误 差 率 为

(1.223861-1.216873)/1.216873≈0.006，由此可知，此测量办法能较好地测出介质密度，同时还需采取措施进一步提高测量的精度。

4.结语

由实际测量可知，这是一种有效的测量介质密度的方法，但由于介质密度是通过测量管振动频率计算而来，因此需要采取措施来保证测量管振动频率高度稳定。 在以后的应用中，还需进一步考虑温度对测量管结构参数的影响。