Принцип роботи коріолісового масового витратоміра

Основний принцип роботи коріолісового масового витратоміра (скорочено званого коріолісовим витратоміром) полягає у використанні сили Коріоліса, що виникає під час руху рідини всередині вібруючої трубки, та безпосередньому вимірюванні масової витрати рідини шляхом виявлення різниці фаз вібруючої трубки. Він також може визначати та вимірювати такі параметри, як густина та температура.

Розподіл основних принципів

Генерація сили Коріоліса Сила Коріоліса – це сила інерції. Коли об'єкт рухається лінійно в обертовій системі відліку, на нього діє сила, перпендикулярна як до напрямку руху, так і до осі обертання. У витратомірі Коріоліса вібруюча вимірювальна трубка діє як «обертова система відліку», а рідина, що протікає всередині трубки, служить «рухомим об'єктом».

Вібраційний привід вимірювальної трубки. Вимірювальна трубка витратоміра (зазвичай U-подібної форми, пряма або подвійно вигнута) приводиться в рух виконавчим механізмом з фіксованою частотою (власною частотою) для виконання періодичної зворотно-поступальної вібрації (подібно до вібрації камертона). Коли всередині трубки немає потоку рідини, вібрація вимірювальної трубки симетрична, а фази вібрації на вхідному та вихідному кінцях трубки повністю узгоджені.

Різниця фаз, спричинена потоком рідини. Коли рідина тече від вхідного кінця до вихідного кінця всередині вібруючої трубки:

Коли рідина вібрує вгору разом з вимірювальною трубкою, на неї діє сила Коріоліса, яка перешкоджає вібрації, що призводить до фазового запізнення на вхідному кінці трубки.

Коли рідина вібрує вниз разом з вимірювальною трубкою, на неї діє сила Коріоліса, яка сприяє вібрації, що призводить до зсуву фази на вихідному кінці трубки.

Ця різниця сил викликає різницю фаз між вхідним та вихідним кінцями вимірювальної трубки, а величина різниці фаз прямо пропорційна масовій витраті рідини.

Датчики виявлення та обчислення сигналів (такі як електромагнітні датчики) встановлені на обох кінцях вимірювальної трубки для виявлення сигналів фазових коливань. Передавач витратоміра перетворює сигнал різниці фаз на електричний сигнал, а потім обчислює масову витрату рідини за допомогою вбудованого алгоритму (пряме вимірювання без необхідності компенсації температури та тиску). Тим часом власна частота вимірювальної трубки пов'язана з густиною рідини всередині трубки, тому густину рідини також можна розрахувати через частоту коливань.

Основні характеристики (у поєднанні з технічними параметрами витратоміра)

Пряме вимірювання масової витрати: на відміну від об'ємних витратомірів (таких як вихрові та електромагнітні витратоміри), немає потреби в перетворенні через густину, тому точність і повторюваність менше залежать від умов роботи.

Широке застосування для різних середовищ: він може вимірювати рідини, гази та багатофазні потоки (такі як рідини та суспензії, що містять бульбашки), і особливо підходить для середовищ з високою в'язкістю, високою температурою та високим тиском.

Переваги технічних параметрів: Точність зазвичай може досягати ±0,1%～±0,5%, а повторюваність може досягати ±0,02%～±0,1%, що відповідає міжнародним стандартам, таким як ISO 9104 та ASTM D5125.