Werkingsprincipe van de Coriolis-massastroommeter

Het kernprincipe van de Coriolis-massastroommeter (kortweg Coriolis-debietmeter) is het benutten van de Coriolis-kracht die ontstaat wanneer een vloeistof door een trillende buis stroomt. Hiermee wordt de massastroom van de vloeistof direct gemeten door het faseverschil in de trillende buis te detecteren. Ook parameters zoals dichtheid en temperatuur kunnen hiermee worden bepaald en gemeten.

Kernprincipeanalyse

Opwekking van de Coriolis-kracht. De Coriolis-kracht is een traagheidskracht. Wanneer een object lineair beweegt in een roterend referentiekader, wordt het blootgesteld aan een kracht loodrecht op zowel de bewegingsrichting als de rotatieas. In een Coriolis-debietmeter fungeert de trillende meetbuis als het "roterende referentiekader" en de vloeistof die door de buis stroomt als het "bewegende object".

Trillingsaandrijving van de meetbuis: De meetbuis van de debietmeter (meestal U-vormig, recht of dubbelgebogen) wordt door een actuator met een vaste frequentie (eigen frequentie) aangedreven om periodieke heen-en-weergaande trillingen uit te voeren (vergelijkbaar met de trilling van een stemvork). Wanneer er geen vloeistof door de buis stroomt, is de trilling van de meetbuis symmetrisch en zijn de trillingsfasen aan de inlaat- en uitlaatzijde van de buis volledig gelijk.

Faseverschil veroorzaakt door vloeistofstroom Wanneer vloeistof van de inlaat naar de uitlaat stroomt in de trillende buis:

Wanneer de vloeistof samen met de meetbuis omhoog trilt, wordt deze blootgesteld aan een Coriolis-kracht die de trilling afremt, wat resulteert in een faseverschil aan het inlaateinde van de buis.

Wanneer de vloeistof samen met de meetbuis naar beneden trilt, wordt deze blootgesteld aan een Coriolis-kracht die de trilling bevordert, wat leidt tot een faseverschuiving aan het uiteinde van de buis.

Dit krachtverschil veroorzaakt een faseverschil tussen de inlaat en de uitlaat van de meetbuis, en de grootte van het faseverschil is rechtstreeks evenredig met de massastroom van de vloeistof.

Sensoren voor signaaldetectie en -berekening (zoals elektromagnetische sensoren) zijn aan beide uiteinden van de meetbuis geïnstalleerd om de trillingsfasesignalen te detecteren. De zender van de debietmeter zet het faseverschilsignaal om in een elektrisch signaal en berekent vervolgens de massastroom van de vloeistof met behulp van een ingebouwd algoritme (directe meting zonder temperatuur- en drukcompensatie). Tegelijkertijd is de eigenfrequentie van de meetbuis gerelateerd aan de dichtheid van de vloeistof in de buis, waardoor de vloeistofdichtheid ook kan worden berekend aan de hand van de trillingsfrequentie.

Belangrijkste kenmerken (in combinatie met technische parameters van de debietmeter)

Directe meting van de massastroom: In tegenstelling tot volumetrische debietmeters (zoals vortex- en elektromagnetische debietmeters) is er geen omrekening via dichtheid nodig, waardoor de nauwkeurigheid en herhaalbaarheid minder beïnvloed worden door de bedrijfsomstandigheden.

Brede toepasbaarheid voor diverse media: Het apparaat kan vloeistoffen, gassen en meerfasige stromingen (zoals vloeistoffen met bellen en slurries) meten en is bijzonder geschikt voor media met een hoge viscositeit, hoge temperatuur en hoge druk.

Voordelen op het gebied van technische parameters: De nauwkeurigheid kan doorgaans ±0,1% bedragen.～±0,5%, en de herhaalbaarheid kan ±0,02% bereiken.～±0,1%, conform internationale normen zoals ISO 9104 en ASTM D5125.