طرز کار فلومتر کوریولیس

ساختار فلومتر Coriolis

طراحی جریان سنج کوریولیس از یک لوله U شکل استفاده می کند که جریان سیال را به مرکز چرخش بازگرداند. انتهای خمیده لوله انعطاف پذیر U مجبور به لرزاندن عقب و جلو توسط یک سیم پیچ نیروی الکترومغناطیسی (مانند سیم پیچ نیرو روی بلندگو صوتی) است در حالی که لوله لنگر خود را به یک منیفولد ثابت متوقف می کند:

فلومتر Coriolis 

اگر داخل لوله راکد باشد (خیر) ، لوله به زور با نیروی اعمال شده به جلو و عقب لرزش می یابد. با این حال ، اگر از طریق لوله مدیون باشید ، هنگام حرکت از پایه لنگر گرفته شده به انتهای گرد شده لوله ، مولکولهای در حال حرکت شتاب را تجربه می کنند ، پس از بازگشت به پایه لنگر ، کاهش سرعت را تجربه می کنید. این شتاب مداوم و کاهش متعاقب آن جرم جدید ، نیرویی از کوریولیس را تغییر می دهد که حرکت لوله را تغییر می دهد. این نیروی کوریولیس باعث پیچ و تاب پیچ مونتاژ U می شود. قسمت لوله ای که از پایه لنگر گرفته شده به انتهای آن منتقل می شود ، تمایل به تأخیر در حرکت دارد زیرا مولکولهای fl در آن قسمت از لوله به یک سرعت جانبی بیشتر تسریع می شوند. قسمت لوله ای که از انتهای برگشت به قسمت پایه لنگر گرفته می شود باعث حرکت در حرکت می شود زیرا این مولکول ها به سرعت جانبی صفر در حال کاهش هستند. با افزایش سرعت جرم در لوله ، درجه پیچ خوردگی نیز افزایش می یابد. با مشاهده شدت این حرکت پیچ خورده ، ممکن است میزان توده بدهی ناشی از عبور از لوله را استنباط کنیم:

به منظور کاهش میزان ارتعاشات ایجاد شده توسط یک جریان دهنده Coriolis و مهمتر از آن ، کاهش هر نوع ارتعاش خارجی بر روی اندازه گیرنده ، دو یوتوب یکسان در کنار یکدیگر ساخته شده و به صورت مکمل تکان می خورند (همیشه در جهت های مخالف حرکت می کنند) ) پیچ و تاب لوله به عنوان حرکت نسبی از یک لوله به لوله دیگر اندازه گیری می شود ، نه به عنوان حرکت بین لوله و مسکن ثابت از flowow. این (در حالت ایده آل) از بین رفتن هر نوع ارتعاش در حالت معمولی استنباط می شود:

از انتها مشاهده می شود ، لرزیدن و پیچاندن لوله ها به این شکل است:

از انتها مشاهده می شود ، لرزیدن و پیچاندن لوله ها به این شکل است:

توسط سازنده دقت زیادی می شود تا اطمینان حاصل شود که هر دو لوله به همان اندازه نزدیک هستند: نه تنها مشخصات بدنی آنها دقیقاً مطابقت ندارند ، بلکه but uid fl نیز به طور مساوی بین لوله ها تقسیم می شود ، بنابراین نیروهای مربوط به کوریولیس باید از نظر اندازه یکسان باشند. . عکسی از یک واحد نمایشی لوله Rosemount (میکرو حرکت) U-لوله کوریولیس لوله های U شکل نشان می دهد (یکی از این لوله ها مستقیماً بالاتر از دیگری در این تصویر است ، بنابراین شما نمی توانید بگویید که در واقع دو لوله U وجود دارد):

بازرسی دقیقتر از این متر shows نشان می دهد که در واقع دو لول U U وجود دارد ، یکی مستقیماً بالای دیگری قرار دارد که توسط یک کویل نیروی الکترومغناطیسی متداول در جهت های تکمیلی متزلزل می شوند:

سیم پیچ نیرو بر اساس همان پایه بلندگو صوتی کار می کند: جریان الکتریکی AC که از طریق سیم پیچ منتقل می شود ، یک مغناطیس نوسان کننده را تولید می کند ، که در برابر بزرگراه دائمی برای تولید نیروی نوسانی عمل می کند. در مورد بلندگو صوتی ، این نیرو باعث می شود یک مخروط سبک وزن شود ، که در این صورت امواج صوتی از طریق هوا ایجاد می شود. در مورد مونتاژ متر کوریولیس ، نیرو بین دو لوله فلزی فشار وارد کرده و به جلو می رود و باعث می شود که آنها به طور متناوب از هم جدا شده و به هم برسند (در جهت های مخالف تکان دهید). دو سنسور جابجایی مغناطیسی حرکت نسبی لوله ها را کنترل کرده و سیگنال ها را برای پردازش دیجیتال به ماژول الکترونیک منتقل می کنند. ممکن است یکی از آن سیم پیچ های حسگر در عکس قبلی دیده شود. سیم پیچ نیرو و سیم پیچ سنسور چیزی بیش از آهنرباهای دائمی نیستند که توسط سیم پیچهای مسی متحرک احاطه شده باشند. تفاوت اصلی بین سیم پیچ و سیم پیچ سنسور این است که سیم پیچ نیرو توسط یک جریان الکتریکی AC تغذیه می شود تا یک نیروی لرزشی را به لوله ها منتقل کند ، در حالی که کویل های سنسور هر دو دارای نیرو هستند بنابراین می توانند با تولید AC حرکت لوله را تشخیص دهند. سیگنال های ولتاژ که باید توسط ماژول الکترونیک سنجیده شود. سیم پیچ نیرو در عکس سمت چپ نشان داده شده است ، در حالی که یکی از دو سیم پیچ سنسور در عکس سمت راست ظاهر می شود:

دو سیگنال AC تولید شده توسط کویل های سنسور داده هایی را ارائه می دهند که بسته الکترونیکی ممکن است چگالی و میزان جرم fl را تفسیر کند. فرکانس سیگنال های دو سیم پیچ به طور معکوس با چگالی تخلیه مرتبط است ، زیرا یک چگال تر چگال باعث می شود لوله ها دارای جرم بیشتری باشند و بنابراین در فرکانس پایین لرزش دارند (نکته 1). تغییر فاز سیگنال های دو سیم پیچ مستقیماً با میزان بدهی جرم مرتبط است ، زیرا میزان جرم بیشتر باعث می شود لوله ها به میزان بیشتری پیچ شوند ، و باعث می شود سیگنال های سنسورها بیشتر از فاز با یکدیگر تغییر کنند. توجه 1: سیم پیچ نیرو توسط یک مدار تقویت کننده الکترونیکی تغذیه می شود که از سیم پیچ های حسگر بازخورد دریافت می کند. مانند هر مدار تقویتی که بازخورد مثبت (باززایی) داشته باشد ، با فرکانس تعیین شده توسط شبکه بازخورد ، نوسان شروع می شود. در این حالت ، “شبکه” بازخورد از سیم پیچ نیرو ، لوله و سیم پیچ حسگر تشکیل شده است. لوله ها ، از نظر مقاومت و انعطاف پذیری و جرم ، دارای فرکانس رزونانس خاص خود هستند. این تشدید مکانیکی بر ویژگی بازخورد حلقه ampli fi er غالب است و باعث می شود که مدار آمپلی در همان فرکانس نوسان کند. پیشرفت در فن آوری سنسور و پردازش سیگنال اجازه ساخت owmeters ori کوریولیس را دارد که از لوله های محکم تر استفاده می کند واحد U-لوله که قبلاً به تصویر کشیده شده و عکس گرفته است. لوله های محکم تر به دلایل کاهش پتانسیل وصل شدن و امکان تخلیه آسان مایعات از مایع fl در صورت لزوم مفید هستند. در لوله های مستقیم لوله کوریولیس ، ما هنوز هم با طراحی کویل های سنسور اندازه گیری فرکانس لرزش (برای اندازه گیری چگالی) و تغییر فاز (برای اندازه گیری جرم fl) از همان طراحی کلی یک سیم پیچ نیرو استفاده می کنیم.