فلومتر جرمی اثر کوریولیس: اندازه‌گیری با دقت بالا برای سیالات صنعتی

مقدمه

جریان جرمی اثر کوریولیسمترهستندابزارهای پیشرفته‌ای که برای اندازه‌گیری دقیق جریان جرمی در خطوط لوله طراحی شده‌اند و با تکیه بر اثر کوریولیس، نتایج دقیقی را برای مایعات، گازها و دوغاب‌ها ارائه می‌دهند. برخلاف کنتورهای حجمی سنتی، آنها مستقیماً جریان جرمی، چگالی و دما را ارزیابی می‌کنند و این امر آنها را مستقل از خواص سیال مانند ویسکوزیته یا تغییرات فشار می‌کند.

این کنتورها دارای لوله‌های ارتعاشی هستند که انحرافات ظریف ناشی از جریان سیال را تشخیص می‌دهند و قابلیت اطمینان بالایی را با حداقل نگهداری ارائه می‌دهند. کنتورهای جریان کوریولیس که معمولاً در محیط‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، طیف وسیعی از نرخ‌های جریان و اندازه‌های خط را پشتیبانی می‌کنند و عملکرد ثابتی را در شرایط دشوار تضمین می‌کنند. دقت آنها، آنها را به انتخابی مناسب برای فرآیندهایی که به داده‌های دقیق نیاز دارند، تبدیل می‌کند.

نظریه کار

اصل کار اصلی یک فلومتر کوریولیس از اثر کوریولیس ناشی می‌شود. در این پدیده، یک جرم متحرک در یک قاب چرخان، نیروی ظاهری را تجربه می‌کند که منجر به انحراف می‌شود. در فلومتر، این نیرو از طریق یک یا چند لوله، اغلب U شکل یا مستقیم، اعمال می‌شود که با استفاده از یک سیستم محرک الکترومغناطیسی در فرکانس رزونانس طبیعی خود مرتعش می‌شوند. هنگامی که هیچ سیالی جریان ندارد، لوله‌ها به طور هماهنگ نوسان می‌کنند. با ورود و شکافتن یکنواخت سیال از طریق لوله‌ها، به سمت نقطه اوج ارتعاش شتاب می‌گیرد و از آن دور می‌شود و نیروهای کوریولیس مخالفی ایجاد می‌کند که باعث پیچ خوردن لوله‌ها می‌شوند.

حسگرهای قرار گرفته در ورودی و خروجی، این پیچش را به عنوان یک تغییر فاز یا تأخیر زمانی (دلتا-تی) بین سیگنال‌های ارتعاش تشخیص می‌دهند. این تغییر فاز مستقیماً با نرخ جریان جرمی متناسب است و امکان محاسبه دقیق را بدون تأثیر عوامل خارجی مانند تغییرات دما یا چگالی فراهم می‌کند. علاوه بر این، فرکانس رزونانس لوله‌ها با چگالی سیال تغییر می‌کند و اندازه‌گیری همزمان چگالی را امکان‌پذیر می‌سازد. فرکانس پایین‌تر نشان‌دهنده چگالی بالاتر است. سپس می‌توان جریان حجمی را با تقسیم جریان جرمی بر چگالی به دست آورد.

سنسورهای دمای یکپارچه، انبساط حرارتی جنس لوله را رصد می‌کنند و دقت را در شرایط مختلف تضمین می‌کنند. این طراحی، قطعات متحرک را به حداقل می‌رساند، سایش را کاهش می‌دهد و از جریان‌های چندفازی پشتیبانی می‌کند. در مجموع، این رویکرد چند متغیره داده‌های جامعی را ارائه می‌دهد و کنتورهای کوریولیس را برای کاربردهای دقیق جریان کم و حجم بالا مناسب می‌کند و خروجی‌ها از طریق پروتکل‌های دیجیتال مانند HART یا Modbus در دسترس هستند.

مشخصات

کاربردها

نفت و گاز:

• انتقال وجه: صدور صورتحساب و اندازه‌گیری تراکنش بسیار دقیق.
• نظارت بر خط لوله: ردیابی لحظه‌ای نرخ جریان و چگالی سیال.

فرآوری شیمیایی:

• اندازه‌گیری دقیق سیالات خورنده: اندازه‌گیری دقیق مواد شیمیایی بدون مشکل سایش
• دوزینگ/مخلوط کردن مواد تشکیل دهنده: کنترل دقیق فرمولاسیون و مخلوط‌های واکنش.

غذا و نوشیدنی:

• دوز مواد تشکیل دهنده: اندازه گیری دقیق مواد مایع و چسبناک.
• کنترل کیفیت: نظارت بر تراکم برای ثبات محصول.

داروسازی:

• جابجایی دقیق مایعات: اندازه‌گیری دقیق برای مایعات حیاتی و با ارزش بالا.
• دوز/فرمولاسیون: اطمینان از ثبات دقیق سری ساخت و رعایت مقررات.

تصفیه آب:

• کنترل جریان: اندازه‌گیری قابل اعتماد برای افزودن مواد شیمیایی و مدیریت کلی جریان.

انرژی پاک و تولید:

• آزمایش پیل سوختی: اندازه‌گیری دقیق در تحقیق و توسعه.
• دوز رنگ: کنترل دقیق در فرآیندهای تولید.
• فرآیندهای پوشش‌دهی: در ساخت باتری‌ها و پنل‌های خورشیدی استفاده می‌شود.