Coriolis kütle akış ölçer temelleri

Coriolis debimetreler, boru hattından geçen sıvının hacmini ölçen diğer hacimsel debimetrelerden farklı olarak bir boru hattından geçen sıvının kütlesini ölçen kütlesel debimetrelerdir. Coriolis kütle akış ölçer , sıcaklık, basınç, viskozite ve yoğunluktan bağımsız , doğrudan, hat içi ve doğru kütle akış ölçümleri sağlar . Kütle akışı, yoğunluk ve sıcaklığa tek sensörden erişilebilir. Kalibre edildiklerinde hemen hemen her uygulama için de kullanılabilirler.

Coriolis kütle akış ölçer prensibi:

Bir sıvı bir boruya aktığında ve boruya mekanik olarak görünür rotasyon eklenerek Coriolis tarafından hızlandırıldığında, Coriolis’in atalet etkisi tarafından üretilen saptırma kuvvetinin miktarı sıvının kütle akış hızına bağlı olacaktır. Bir boru, sıvı içinden akarken (dönme merkezine doğru veya uzağa doğru) bir nokta etrafında dönerse, sıvı, akış yönüne dik açılarda (boruya etki eden) bir atalet kuvveti üretebilir.

Coriolis metrenin temeli, Newton’un İkinci Hareket Yasası’dır, burada:

Kuvvet = Kütle x İvme

Bir nesnenin kütlesini ölçmenin geleneksel yolu, onu tartmaktır. Tartımda, kuvvet bilinen bir ivmeyle (9,81m/sn2) ölçülür. Bu tür bir ölçüm prensibi, özellikle bir boruda hareket halindeki akışkanlar ile kolay veya mümkün değildir.

Coriolis etkisi, bir akış dışa doğru hareket ederken borunun dönen bir bölümünde bir geciktirme kuvvetine neden olur, tersine, dönüş eksenine doğru hareket eden akış için boru bölümünde bir ilerleme sağlar.

Coriolis akış ölçer Yapısı ve çalışmasıCoriolis etkisi, torktan (bükülme miktarı) kaynaklanan ivmeyi belirlemek için kullanılan ilkedir. Akış borusunun titreşimi ve kütle akışına bağlı olarak sapması sonucu sayaç içerisindeki akış borularında meydana gelen büküm miktarını ölçmek için sensörler kullanılmaktadır. Ölçülen büküm miktarı kütle akış hızı ile orantılıdır ve tüplere monte edilmiş manyetik sensörler ile ölçülür.

Coriolis debimetrede borudan geçen akış iki farklı boru hattından geçecek şekilde ayrılmıştır. Tüplere giren sıvı, rezonans frekansında bir tüpte salınım ve titreşim oluşturur ve borunun hareketini algılamak için sensörler kullanılır.

Akış olmadığında, her iki borunun sensör çıkışı aynı fazda olacaktır. sıvı akarken, iki borunun salınımları arasında bir fark vardır. Bu, girişte akışın hızlanması ve çıkışta yavaşlaması nedeniyle oluşur. Borular bükülür, iki borunun salınımında bir faz farkı olacaktır, salınımların fazındaki bu fark kütle akışı ile orantılıdır.

Coriolis akış ölçerin Tüp Tasarımı:

Bir tüp kavisli veya düz olabilir ve dikey olarak yerleştirildiğinde belirli tasarımlar da kendi kendini boşaltabilir. Tasarım iki paralel kanaldan oluştuğunda, akış sayacın girişinde bir ayırıcı tarafından iki akışa ayrılır ve çıkışta yeniden birleştirilir. Sayacın içindeki akış, tek sürekli tüp konfigürasyonunda (veya iki seri tüpte) kırılmaz. Aşağıdaki resimde gösterilenler:

Her iki durumda da tüpler yolcular tarafından titreştirilir. Bu tür motorlar, bir tüpe bağlı bir tel ve diğerine bağlı bir mıknatıstır. Verici tele, mıknatısı derece derece çeken ve iten, tüpleri birbirinden uzağa ve uzağa çeken alternatif bir akım uygular.

Sensör, tüplerin konumunu, mesafesini veya ivmesini algılayacaktır.

Uygulamalar ve Avantajlar:

Coriolis Kütle akış ölçerleri, hem Newton hem de Newton olmayan tüm sıvıların ve ayrıca nispeten yoğun gazların akışını ölçebilir. Yerinde temizlik kriterlerini karşılayan sıhhi uygulamalar için kendinden tahliyeli tasarımlar mevcuttur.

Bazı sayaçlar, akış tüpü ve verici arasında kendinden güvenli olan devrelerle donatılmıştır. Bu nedenle, akış boru hattına sağlanabilecek sınırlı miktarda hareket kuvveti vardır.

• Doğrudan, hat içi kütle akış ölçümü.
• Sıcaklık, basınç, yoğunluk, iletkenlik ve viskoziteden bağımsızdır.
• Kütle akışı, yoğunluk ve sıcaklık bilgilerini iletebilen sensör.
• Yüksek yoğunluklu yeteneği.
• İletkenlikten bağımsız.
• Hidrokarbon ölçümleri için uygundur.
• Yoğunluk ölçümü için uygundur.

Dezavantajları:

• Maliyet.
• Titreşimden etkilenir.
• Kurulum maliyetleri.
• Sıfır noktasının ayarlanması