工作原理和基本結(jié)構(gòu)
眾所周知，當(dāng)一個位于旋轉(zhuǎn)系內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)做朝向或離開旋轉(zhuǎn)中心的運(yùn)動時，將產(chǎn)生一個慣性力。如圖6-1所示，當(dāng)質(zhì)量為δm的質(zhì)點(diǎn)以勻速u在一個圍繞旋轉(zhuǎn)軸P以角速度ω旋轉(zhuǎn)的管道內(nèi)軸向移動時，這個質(zhì)點(diǎn)將獲得兩個加速度分量：
⑴ 法向加速度αr（向心加速度），其值等于ω2r，方向指向P軸。
⑵ 切向加速度αt（科里奧利加速度），其值等于2ωu，方向與αr垂直，正方向符合右手定則，如圖6-1所示。
為了使質(zhì)點(diǎn)具有科里奧利加速度αt，需在αt的方向上加一二大小等于2ωuδm的力，這個力來自管道壁面。反作用于管道壁面的力就是流體施加在管道上的科里奧利力Fc。
Fc=2ωuδm (6-1)
方向與αt相反。
從圖6-1可以看出，當(dāng)密度為ρ的流體以恒定速度u沿圖6-1所示的選擇管道流動時，任意長度Δx的管道都將受到一個大小為ΔFc的切向科里奧利力：
ΔFc=2ωuAΔX （6-2）
式中，A為管道內(nèi)截面積。由于質(zhì)量流量qm=ρuA,因此：
ΔFc=2ωqmΔX （6-3）
基于上式，只要能直接或間接地測量出在旋轉(zhuǎn)管道中流動的流體作用于管道上的科里奧利力，就可以測得流體通過管道的質(zhì)量流量。
在過程工業(yè)應(yīng)用中，要使流體通過的管道圍繞P軸以角速度ω旋轉(zhuǎn)顯然是不切合實(shí)際的。這也是早期的質(zhì)量流量始終未能走出實(shí)驗室的根本原因。經(jīng)過幾十年的探索，人民終于發(fā)現(xiàn)，使管道繞P軸以一定頻率上下振動，也能使管道受到科里奧利力的作用。而且，當(dāng)充滿流體的管道以等于或接近于自振頻率時，維持管道振動的驅(qū)動力是很小的。從而根本上上解決了CMF的結(jié)構(gòu)問題。為CMF的迅速商用化打下了基礎(chǔ)。
經(jīng)過近二十年的發(fā)展，以科里奧利力為原理而設(shè)計的質(zhì)量流量計已有多種形式。根據(jù)檢測管道形狀來分，大體上可以歸納為四類，即：直管型和彎管型；單管型和多管型（一般為雙管型）。
彎管型檢測管的儀表管道剛度低，自振頻率也低，可以采用較厚的管壁，儀表耐磨、耐腐蝕性能較好，但易積存氣體和殘渣引起附件誤差。直管型儀表不易存積氣體，流量傳感器尺寸小，重量輕。但自振頻率高，為使自振頻率不至于太高，往往管壁做得較薄，易受外界振動的干擾，僅見于早起的產(chǎn)品和一些小口徑儀表。雙管型儀表由于事先了兩管相位差的測量，可降低外界振動干擾的影響。
通常檢測管形狀總是上述幾種類型的結(jié)合，目前常用的和已開發(fā)的有：雙U型、雙S型、雙Ω型、雙環(huán)型、單直管型、雙直管型、單管多環(huán)型（一般為雙環(huán)）、單管雙Q型、雙B型等。
