lalzaarblog

کوریولیس روشی برای اندازه گیری جریان جرمی سیالات – Coriolis Flow Meter

52
اصول عملکرد فلومتر جرمی کوریولیس Coriolis
اصول عملکرد فلومتر جرمی کوریولیس Coriolis

در فلومتر کوریولیس امکان چرخش کامل لوله ها وجود ندارد، بنابراین یک لرزاننده، لرزش مساوی و در خلاف جهت هم و موازی با محور بین لوله ها ایجاد می کند. این لرزش باعث فعال شدن اثر کوریولیس در جفت لوله U شکل قابل انعطاف می شود. فرکانس لرزش لوله ها به اندازه جریان سنج بستگی دارد و ممکن است بین ۸۰ تا ۱۰۰۰ هرتز تغییر کند. اندازه لرزش ایجاد شده آنقدر کم است که با چشم قابل مشاهده نیست ولی می توان آنرا با لمس لوله احساس کرد.

هنگامیکه هیچ سیالی از داخل فلومتر کوریولیس عبور نمی کند، هر دو لوله قرینه هستند ( شکل بالا در ردیف پایین سمت چپ شکل). اما هنگامی که سیال از داخل فلومتر جریان پیدا می­کند، پیچش در لوله ها اتفاق می افتد ( شکل بالا در ردیف پایین سمت راست شکل). بازوی ورودی لوله بواسطه نیرویی که به سیال وارد می کند (تا اندازه حرکت زاویه ای سیال را افزایش دهد) به سمت عقب رانده می شود و بنابراین دچار تاخیر فاز نسبت به فرکانس طبیعی لرزش شده و بازویی خروجی که بواسطه نیرویی که به سیال وارد می کند (تا اندازه حرکت زاویه ای سیال را کاهش بدهد) دچار تقدم فاز نسبت به فرکانس طبیعی لرزش می شود. بنابراین دو لرزش دچار تغییر مکان فازی نسبت به هم شده و این تغییر فاز نسبت مستقیمی با مقدار جرم عبوری از داخل لوله دارد.

Mass flow ∝ time lag

این تناسب با یک ضریب تناسب کامل می شود که تابعی از ضریب سختی لوله، هندسه لوله، ممان اینرسی لوله و فرکانس لرزش لوله است. از آنجایی که ممان اینرسی لوله به محتویات (جرم جدار لوله و سیال داخل آن) بستگی دارد، دانستن چگالی سیال برای اندازه گیری دقیق شدت جریان جرمی ضروری است.

در تصاویر متحرک زیر نیز نحوه عمکرد جریان سنج کوریولیس مشاهده می شود. لرزاننده لرزش کوچکی با فرکانس مشخص در لوله ها ایجاد می کند. اگر سیال عبور نکند (تصویر سمت چپ)، هر دو لوله با یک فرکانس مشخص و هم فاز با لرزاننده دچار لرزش می شوند. اما اگر سیال از داخل لوله ها عبور کند (تصویر سمت راست) دو لوله دچار تغییر فازی در لرزش شده که این تغییر فاز با استفاده از یک سنسور اندازه گیری می شود.

 

کوریولیس فلومتر جریان سنج انرژی افزایان آریا flowmeter mass flow meter coriolis کوریولیس فلومتر جریان سنج انرژی افزایان آریا flowmeter mass flow meter coriolis
شکل سمت چپ هنگامی که سیال عبور نمی کند و شکل سمت راست هنگامی که سیال عبور می کند. تصاویر برگرفته از دانشنامه ویکیپدیا است.

 

 اگر چگالی مرتب تغییر کند، از فلومتر کوریولیس می توان برای اندازه گیری چگالی نیز استفاده کرد. فرکانس طبیعی لوله ها به وزن ترکیبی جدار لوله و سیال داخل لوله بستگی دارد. با ایجاد لرزش در لوله و اندازه گیری فرکانس طبیعی آن، جرم سیال داخل لوله بعلاوه جرم لوله بدست می آید. با معلوم بودن جرم لوله، جرم سیال داخل لوله قابل محاسبه است. با تقسیم جرم به حجم لوله (مقداری مشخص)، چگالی سیال بدست می آید.

مزایای فلومترهای کوریولیس

  •  به طور مستقیم جریان جرمی و چگالی سیال را اندازه گیری می کنند.
  • جز دقیق ترین فلومترها در صنعت می باشند.
  • برای انتقال حفاظت شده در سیستم های خرید و فروش سیال به عنوان کنتور از فلومتر کوریولیس استفاده می شود.
  • در این فلومترها تغییرات فشار، دما، چگالی و ویسکوزیته سیال تاثیری بر اندازه گیری جریان ندارد.
  • این فلومترها دارای قطعات متحرک نیستند و بنابراین کمتر دچار سایش می شوند.
  • به دلیل عدم تماس مستقیم بین سیال و تجهیزات اندازه گیری، گزینه مناسبی برای اندازه گیری جریان سیالات خورنده، ساینده، چسبنده و بهداشتی می باشند.
نمونه ای از فلومتر کوریولیس - Coriolis Flow Meter
نمونه ای از فلومتر کوریولیس – Coriolis Flow Meter

از این فلومترها برای برای اندازه گیری جریان گازها، بخار و مایعات استفاده می شوند. چون میزان لرزش و تاخیر فاز موجود در لوله ها متناسب با جرم داخل تیوب و سرعت سیال داخل تیوب است، بنابراین بهتر است که در نمونه های صنعتی این فلومترها برای گازهای رقیق و در سرعت های پایین سیال استفاده نشود. در نتیجه  باید هنگام انتخاب و خرید فلومتر کوریولیس به حداقل جریان و دانسیته سیال که توسط سازنده ارائه می شود دقت کرد. شاید بتوان بزرگترین عیب فلومترهای کوریولیس را قیمت بالای آنها نسبت به سایر فلومترهای متداول دیگر دانست.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

اگه برای حل مشکل آنتن و تصویر تلویزیون نیاز به کمک دارین
اگه برای حل مشکل آنتن و تصویر تلویزیون نیاز به کمک دارین
برای دیدن دستورالعمل پاکسازی در هنگام شکستن، روشهای پیشگیری از خطر و جایگزین لامپهای کم مصرف
مقالات فنی و تخصصی بعدی ما را در ایمیلتان ببینید!
اگر از این مطلب خوشتون اومده، در خبرنامه لاله زار بلاگ عضو بشین. انتشار مطالب جدیدمون رو در ایمیلتون خبر میدیم!
اگه برای حل مشکل آنتن و تصویر تلویزیون نیاز به کمک دارین