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科里奥利流量计:如何工作?

小流量气体和液体流量的准确测量和科里奥利效应有什么关系?一起来了解一下。
  1. 科里奥利效应是什么?
  2. 科里奥利流量计是如何工作的?
  3. 科里奥利流量计 VS 热式流量计
  4. 科里奥利流量计面临的挑战
  5. 科里奥利流量计的应用
  6. Bronkhorst产品系列中的科里奥利流量计

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1. 科里奥利效应是什么?

为什么在低气压系统中北半球的风主要是向西/东吹?

答案在于地球绕其轴线旋转 – 主要沿东/西方向旋转,赤道处的速度高于两极。旋转带动风,迫使其在北半球主要从西向东吹。正是法国科学家Gaspard-Gustave de Coriolis 发现了流动的空气受到侧向力的影响,后以其名命名为科里奥利效应。重要信息是:科里奥利效应解释了在旋转系统中流动的空气的偏转。事实上,科里奥利效应是一种质量惯性效应。


2. 科里奥利流量计是如何工作的?

科里奥利效应适用于更“实际”的应用:气体和液体质量流量测量。为此,将需测量的流体流经振荡管。

在科里奥利装置中,致动器驱动振荡管围绕其固有频率连续振动。随管放置的两个传感器实时测量振荡管的偏转。无流量流经振荡管时,两个传感器在同一时刻测量相同的偏转。当气体或液体流过振荡管时,由于惯性,流体质量会对管道造成额外的扭曲。两者之间的区别被称为“相移”,是对通过管道的质量流量的直接测量。相移与质量流量成正比:相移越大是质量流量越大的结果。

基于科里奥利效应的质量流量装置还可以测量流体密度!相移是质量流量的度量,而振动(固有)频率是流体密度的度量。流体密度会影响振荡管的振动频率:密度较大的流体比密度较小的流体振动的频率更低。振动频率是液体或气体密度的直接测量。质量流量和密度是使用相同的设备相互独立地测量的,说明科里奥利流量计的多功能性。


3. 科里奥利流量计 VS 热式流量计

科里奥利流量计可直接测量质量流量。直接质量流量测量降低了流体物性引起的不准确性。热式流量计是间接测量质量流量。由于测量方式的原因,两种设备之间存在根本差异,因此各自适合的应用也有区别。

热式质量流量计利用流体热容来测量质量流量。设备配有加热器和1或2个温度传感器,用于(1个传感器)加热施加的功率或2个传感器之间的温差与流体质量流量直接成正比。热式质量流量计主要用于气体。

由于科里奥利原理直接测量质量流量,科里奥利流量计可用于气体和液体。


4. 科里奥利流量计面临的挑战

在科里奥利仪表中,传感器管由致动器设置为振荡状态。外部振动可能会干扰测量。

周围有火车通行,建筑内使用空调或其他机器等情况下,识别外部振动源是将其影响降低的第一步。可采取的措施有,例如移动科里奥利流量计到更适合的位置、旋转设备、使用(更大的)安装模块,使用阻尼器或可弯曲的管道等。


5. 科里奥利流量计的应用

科里奥利质量流量计可用于测量变化的或未知的气体或液体混合物的质量流量或测量超临界的气体。不仅直接测量质量流量,不受流体物性影响,而且精度高、重复性好。科里奥利流量计是灵活、可靠和准确的流量计。

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