科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(簡(jiǎn)稱科氏流量計(jì))基于流體在振動(dòng)管道中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理，直接測(cè)量質(zhì)量流量，因其精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且流阻小等優(yōu)點(diǎn)，在化工、石油、天然氣和低溫工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
科氏流量計(jì)通常在室溫條件下使用水工質(zhì)進(jìn)行校準(zhǔn)，隨著測(cè)量擴(kuò)展到液氮、液氫等低溫流體，發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)科氏流量計(jì)精度的影響顯著。溫度效應(yīng)對(duì)科氏流量計(jì)精度影響體現(xiàn)在溫度變化引起測(cè)量管材料彈性模量和泊松比等的非線性變化?？梢?，溫度修正準(zhǔn)確性與流量計(jì)的數(shù)學(xué)模型、材料低溫參數(shù)等密切相關(guān)。
目前，直管型科氏流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)算模型形式統(tǒng)一，溫度影響大多基于文獻(xiàn)建立的簡(jiǎn)化直管科氏流量計(jì)模型，對(duì)材料物性進(jìn)行修正，計(jì)算結(jié)果與數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合得很好。文獻(xiàn)考慮彈性模量和線性熱膨脹系數(shù)與溫度的非線性關(guān)聯(lián)式，提出了一種對(duì)參考條件下流量標(biāo)定系數(shù)校正的溫度修正方法，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了準(zhǔn)確性。文獻(xiàn)基于歐拉－伯努利梁的簡(jiǎn)支梁剛度模型，考慮材料的溫度依變，得到了僅包含材料線膨脹系數(shù)和溫差的流量計(jì)相對(duì)誤差理論計(jì)算表達(dá)式。
而U型科氏流量計(jì)的質(zhì)量流量計(jì)算模型沒(méi)有統(tǒng)一的解析方程，且大多數(shù)用于溫度修正的質(zhì)量流量數(shù)學(xué)解析方程并未與室溫下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。理論計(jì)算模型的推導(dǎo)過(guò)程中多將測(cè)量管簡(jiǎn)化為Π形，忽略作用在彎管段上的科氏力。當(dāng)測(cè)量管直管段長(zhǎng)度與彎管段半徑之比較小時(shí)，測(cè)量管的力學(xué)模型和剛度系數(shù)的計(jì)算會(huì)與實(shí)際產(chǎn)生較大的誤差，從而對(duì)溫度修正的準(zhǔn)確性產(chǎn)生重要影響。
2000年，文獻(xiàn)使用卡氏第二定理對(duì)Π形管進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析，獲得了測(cè)量管剛度系數(shù)和質(zhì)量流量的表達(dá)式。2015年，文獻(xiàn)從科氏質(zhì)量流量計(jì)的敏感機(jī)理出發(fā)，建立了Π型流量計(jì)的靈敏度模型，并依據(jù)材料的彈性模量隨溫度變化的線性模型，建立了流量計(jì)的靈敏度和溫度的補(bǔ)償模型。2018年，文獻(xiàn)運(yùn)用Kirchhoff-Cosserat理論，建立了流量計(jì)的力學(xué)模型，將U形管簡(jiǎn)化為Π形管，得到溫度與測(cè)量管諧振頻率之間的定量關(guān)系，ANSYS仿真結(jié)果與理論分析表明，測(cè)量管諧振頻率隨溫度的升高逐漸降低。
2020年，文獻(xiàn)根據(jù)自由彎曲振動(dòng)方程和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方程推導(dǎo)出質(zhì)量流量方程，并通過(guò)分段擬合彈性模量和剪切模量的溫度函數(shù)，建立一種從低溫(5K)到室溫范圍內(nèi)溫度修正系數(shù)方法，在285～318K的溫度范圍內(nèi)獲得了與實(shí)驗(yàn)一致的結(jié)果。最近，文獻(xiàn)提出了一種降低測(cè)量LNG質(zhì)量流量不確定度的新方法，利用LNG密度計(jì)算值和固有彎曲頻率測(cè)量值推導(dǎo)彈性模量，利用扭轉(zhuǎn)頻率和彎曲頻率測(cè)量值計(jì)算泊松比，從而得到該溫度下準(zhǔn)確參數(shù)值，提高了流量測(cè)量精度。
