Принцип работы кориолисового расходомера

Принцип работы массового расходомера прост, но очень эффективен. Это явление повсюду окружает нас в физическом мире, например, вращение Земли и его влияние на погоду.

Расходомер кориолисового типа содержит трубку, возбуждаемую постоянной вибрацией. При прохождении жидкости (газа или жидкости) через эту трубку импульс массового расхода вызывает изменение вибрации трубки, которая, в свою очередь, изгибается, что приводит к сдвигу фаз. Этот сдвиг фаз можно измерить и получить линейный выходной сигнал, пропорциональный расходу.

Массовые расходомеры — это типы расходомеров, которые в основном используются в массовых процессах, таких как химические реакции, теплопередача и т. д. Во всех этих процессах точное измерение расхода является необходимым условием.

Кориолисов расходомер работает на эффекте Кориолиса, отсюда и его название. Кориолисовы расходомеры считаются истинно массовыми расходомерами, поскольку они, как правило, измеряют массовый расход напрямую, в то время как другие технологии измерения расхода измеряют объёмный расход.

Поскольку масса не меняется, не требуется никаких корректировок при изменении характеристик жидкости. Следовательно, кориолисов расходомер работает по линейному закону.

Когда жидкость течёт по трубе и подвергается ускорению Кориолиса за счёт механического введения в трубу видимого вращения, величина отклоняющей силы, создаваемой инерционным эффектом Кориолиса, будет зависеть от массового расхода жидкости. Если труба вращается вокруг точки, по которой течёт жидкость (к центру вращения или от него), эта жидкость создаёт инерционную силу (действующую на трубу), которая будет перпендикулярна направлению потока.

Как работает кориолисов расходомер?

Принцип работы кориолисового расходомера основан на эффекте Кориолиса. Вкратце, сила Кориолиса — это одна из сил инерции, влияющих на колебания трубки.

При запуске привод начинает толкать трубку, вызывая её колебания с определённой частотой. Датчики расположены по обеим сторонам и регистрируют текущие параметры вибрации (без потока).

При незаполненной трубке оба конца колеблются в одной фазе. На графике частотных колебаний синусоида на входе будет равна параметрам на выходе.

Отслеживание частоты колебаний — основная часть измерения. Когда вещество, например, жидкость, начинает двигаться по трубам, трубка испытывает дополнительные искажения частоты из-за инерции потока. Это происходит из-за взаимодействия потока со стенками трубы. На результаты измерений может существенно влиять внешняя вибрация. Если её невозможно избежать, можно использовать ультразвуковой расходомер.

Из-за возникновения дополнительных воздействий на стенки вход и выход трубки начинают колебаться в разных фазах. Теперь их синусоидальные колебания будут иметь разницу в виде небольшого сдвига между ними.

Применение расходомеров Корилиса

Принцип действия кориолисовых расходомеров позволяет работать с широким спектром сред. Приборы могут работать с загрязнёнными средами, поскольку датчики не контактируют с потоком. Массовые расходомеры кориолисового типа обычно используются для работы со следующими веществами:

Газы

Вода

Воздух

Топливо

Вязкие материалы

Такой кориолисовый расходомер способен измерять даже плотность шламовых материалов.

Преимущества и недостатки кориолисового расходомера

Рассмотрев конструкцию датчика расхода и принцип его работы, рассмотрим основные преимущества и недостатки такого устройства.

Преимущества кориолисового расходомера:

Точность измерений

Высокая повторяемость

Нет зависимости от направления потока

Отсутствие движущихся частей

Минимально необходимое техническое обслуживание

Возможность работы с очень вязкими веществами

Недостатки кориолисового расходомера:

В целом, эти типы преобразователей представляют собой простой и эффективный способ измерения параметров потока в трубопроводах. Однако для их работы необходимы стабильные физические условия.