Influence du phénomène d'hystérésis sur divers débitmètres massiques

Effet de l'hystérésis sur divers débitmètres massiques. La vitesse de réponse est un indicateur clé de performance des débitmètres massiques. Quel est donc son impact sur la précision de mesure ou de régulation du débit ? Nous aborderons ci-dessous le phénomène d'hystérésis des débitmètres massiques en général. L'hystérésis entraîne une réponse différente d'un débitmètre massique à une même valeur d'entrée, ce qui entraîne des écarts de précision de mesure du débit. Qu'est-ce que l'hystérésis ? En termes simples, l'hystérésis se manifeste par le fait qu'après le passage d'un système sur un certain trajet d'entrée, même si la même valeur d'entrée est ramenée à son état initial, l'état initial est impossible. Par exemple, le chocolat que nous mangeons à température ambiante se présente généralement sous forme de tablette, de bloc ou de boule. Miam ! On utilise parfois du chocolat pour faire un gâteau ou un biscuit soi-même. Il faut alors chauffer la tablette et la faire fondre pour obtenir une sauce au chocolat. Avez-vous déjà remarqué que même après refroidissement et retour à température ambiante, le chocolat fondu ne retrouve plus sa forme initiale ? Un morceau de chocolat normal et du chocolat chauffé et refroidi sont dans deux états différents (solide et liquide) sous le même chemin d'entrée (c'est-à-dire la température), ce qui est l'hystérésis. L'hystérésis empêchera d'obtenir des résultats reproductibles. Hystérésis dans les débitmètres massiques à effet Coriolis Maintenant que nous comprenons ce qu'est l'hystérésis, explorons les différences d'hystérésis des débitmètres massiques avec différents principes de mesure. Un débitmètre massique à effet Coriolis mesure le débit d'un fluide en faisant vibrer un tube en U. L'augmentation du débit augmente la masse du milieu dans le système et produit une vibration secondaire directement liée à la densité et à la masse du milieu mesuré, appelée contrainte d'effet Coriolis. De même que la masse du milieu traversant le système augmente lorsque le débit augmente rapidement, la vibration secondaire augmente, et inversement, la vibration secondaire s'affaiblit lorsque le débit diminue. Cependant, l'hystérésis se produit lorsque le débit chute brusquement d'un point à un point beaucoup plus bas, car il faut du temps pour que la vibration secondaire se rétablisse et vibre en réponse à la nouvelle valeur de débit plus faible. En effet, sur le pendule de votre horloge murale, vous pouvez observer l'hystérésis d'un débitmètre massique à effet Coriolis. Vous pouvez aussi tapoter légèrement le pendule verticalement. À ce moment, la vibration de second ordre a été introduite dans l'oscillation du pendule. Même si vous ne le touchez qu'une seule fois, l'influence de la force externe sur le pendule disparaîtra complètement au bout d'un certain temps. Si vous tapotez à nouveau avant que le pendule ne cesse d'osciller, la vibration de la force externe réapparaît, et l'effet vibratoire produit par la force externe sera cette fois légèrement différent du précédent. Hystérésis dans les débitmètres massiques thermiques : les débitmètres massiques thermiques mesurent le débit massique de manière indirecte, en se basant sur les propriétés thermiques du fluide. Contrairement à la détection directe du nombre de molécules du fluide mesuré circulant dans la canalisation, le principe thermique détecte la chaleur évacuée par le fluide, autrement dit, le principe de dispersion thermique. Il existe plusieurs types de débitmètres massiques thermiques. La méthode de mesure classique consiste à séparer une petite quantité de gaz et à la faire passer dans un capillaire chauffé. Plusieurs capteurs de température sont intégrés au capillaire. Lorsque le débit augmente, les molécules de gaz traversent le capillaire. Une fois le tube chauffé, la chaleur est transportée jusqu'à son extrémité jusqu'à ce que la température retrouve sa valeur initiale. Les débits importants transportent davantage de chaleur vers l'extrémité du capillaire, tandis que les débits faibles en transportent moins. La quantité de chaleur évacuée dépend également des propriétés thermodynamiques des molécules de gaz, de la pression et de la température avant chauffage. Si le fluide mesuré chute brusquement d'un débit élevé à un débit faible, la chaleur transportée par le débit important à travers le capillaire mettra un certain temps à se rétablir. Pour pouvoir mesurer de faibles débits, les tubes capillaires utilisés dans les débitmètres massiques thermiques ont une excellente conductivité thermique et sont plus efficaces pour maintenir des températures élevées lorsque les débits diminuent.

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