יתרונות וחסרונות של מד זרימת מסה של קוריוליס

מדוע מד הזרימה קוריוליס כה פופולרי ומהם יתרונותיו וחסרונותיו?

בואו נתחיל עם עקרון הקוריוליס.

כיצד עובד מד זרימת קוריוליס?

חלקיק בעל מסה δm נע במהירות קבועה v דרך צינור המסתובב במהירות זוויתית ω סביב נקודה קבועה P. חלקיק זה חווה שני רכיבי תאוצה:
1. תאוצה צנטריפטלית (αr):
גודל: ω2r
כיוון: לכיוון נקודה P.
2. תאוצת קוריוליס (αt):
גודל: 2ωv
כיוון: בניצב ל-(αr)

לפי החוק השני של ניוטון (כוח = מסה × תאוצה), תאוצת קוריוליס דורשת כוח מקביל בכיוון αt, הנתון על ידי 2ωvδm²ωvδm. כוח זה מופעל *על ידי הצינור* על הנוזל. *כוח התגובה* המופעל *על ידי הנוזל* על הצינור הוא Fc=2ωvδm (כוח קוריוליס).

אלמנט המסה של הנוזל הוא δm=ρAΔxδm=ρAΔx (כאשר ρ = צפיפות הנוזל, A = שטח חתך הצינור). לכן, כוח קוריוליס התוספתי הוא:

כאשר קצב זרימת המסה התוספתי

עבור גיאומטריה ספציפית של צינור מתנדנד עם מאפייני ויברציה קבועים, ΔFc תלוי אך ורק ב-δqm. לכן, מדידת כוח קוריוליס (ΔFc) המושרה על ידי הנוזל הזורם באופן ישיר או עקיף מספקת מדידה של קצב זרימת המסה (qm). זהו עיקרון הפעולה הבסיסי של מדי זרימת מסה קוריוליס.

• הוא יכול למדוד ישירות את זרימת המסה בדיוק מדידה גבוה. הדיוק יכול להגיע ל-0.1~0.5%. מד הזרימה קוריוליס הוא כיום מד הזרימה המדויק ביותר בעולם.

מד הזרימה הדיוק הטוב ביותר בעולם

• יש לו מגוון רחב של נוזלים מדידים, כולל נוזלים בעלי צמיגות גבוהה, כמו שרף , דבש, דבק, ביטומן , פולימר , מולסה , נוזלים דו-פאזיים נוזל-מוצקים, נוזלים דו-פאזיים נוזל-גז המכילים גזים זעירים, וגזים בלחץ בינוני וגבוה בעלי צפיפות מספקת.

ניתן למדוד נוזל בעל צמיגות גבוהה באמצעות מד זרימה קוריוליס

• זרימת המערבולת ופיזור מהירות הזרימה הלא אחיד הנגרם על ידי צינורות במעלה ובמורד הזרם אינם משפיעים על ביצועי חיישן הזרימה. באופן כללי, אין צורך בקווי צינור ישרים בעת התקנת החיישן. עם זאת, רוב מדי הזרימה דורשים מקטעי צינור ישרים במעלה ובמורד הזרם, כגון מדי זרימה אלקטרומגנטיים , מדי זרימה בטורבינה , מדי זרימה ברחוב מסוג מערבולת וכו'.

אין צורך בצינור ישר לפני ואחרי מד זרימת המסה

• לשינוי בצמיגות הנוזל אין השפעה משמעותית על הערך הנמדד. מד זרימה קוריוליס יכול למדוד נוזלים בעלי צמיגות גבוהה, כגון 500,000 cp.
• לשינוי בצפיפות הנוזל יש השפעה מועטה על הערך הנמדד. מד הזרימה של קוריוליס יכול למדוד תרחיפים בעלי צפיפות גבוהה, כגון עיסה, טיט, תרחיף וכו'. באופן כללי, צפיפות התרחיף לא יכולה לעלות על 3 גרם/סמ"ק למדידה נכונה של מד הזרימה של קוריוליס.

ניתן למדוד את התרחיף אם הצפיפות נמוכה מ-3 גרם/סמ"ק

• ישנם מספר יציאות, שיכולות להפיק בו זמנית זרימת מסה או זרימת נפח מיידית, צפיפות נוזל, טמפרטורת נוזל ואותות אחרים. יש לו גם מספר יציאות קלט ופלט דיגיטליות, וחלק מהדגמים יכולים לממש פונקציות בקרת אצווה. יש לו פלט תדר, דופק, זרם 4-20mA, והוא יכול גם להיות בעל יציאות MODUBS RTU (RS485), HART או Profibus.
• מדידת זרימה דו-כיוונית
• מדידות זרימה בלחץ גבוה שיכולות למדוד מדיה בלחץ גבוה, אפילו מדיה עם לחצים של עד 14000 psi, נדירות עומדות בלחצים כה גבוהים.

עבור תרחיף צמנט בלחץ גבוה, לחץ 40MPa, חיבור 4 אינץ'

• מד הזרימה קוריוליס, בדומה למד זרימה אלקטרומגנטי, יכול להשיג מדידת זרימה דו-כיוונית, אך לפני מדידה הפוכה נדרשת הגדרת פרמטרים במשדר כדי להשיג מדידת זרימה הפוכה.

• הוא יכול למדוד נוזלים בעלי צמיגות גבוהה, כגון נפט גולמי, נפט כבד, נפט שיורי ונוזלים אחרים בעלי צמיגות גבוהה יותר. בעבר, מדי זרימה נפחיים, מדי זרימה יעד וכו' שימשו למדידת זרימה. כיום משתמשים במדי זרימה מסה מסוג קוריוליס, בעלי אמינות טובה ותוצאות מדידה מדויקות.
• מד הזרימה קוריוליס יכול למדוד נוזלים קטנים מאוד, כגון 1 ק"ג/שעה. עם מדידת זרימת מסה כה קטנה, , אין למעשה מדי זרימה אחרים שיכולים להשיג זאת.
  



מד זרימה קוריוליס קטן למדידת זרימה מיקרוסקופית


• מדי זרימת מסה מסוג קוריוליס יכולים למדוד באופן סינכרוני את צפיפות הנוזל, מה שמאפשר חישוב של מדי זרימה נפחית וקביעת היחס בין נוזלים דו-רכיביים (כגון שמן ומים שאינם תואמים). על ידי קלט צפיפות שני הנוזלים. תווך 1 ותווך 2.

אחוז התצוגה של מד זרימת המסה הוא האחוז של תווך 1 בתוך תווך מעורב 1 ותווך 2. האחוז המוצג הוא מ-Oto עד 100%.

החיסרון של מד זרימת קוריוליס

• יציבות אפס ירודה המשפיעה על דיוק מד הזרימה.
• לא ניתן להשתמש בו למדידת נוזלים בעלי צפיפות נמוכה יותר, כגון לחץ נמוך או גז בצפיפות נמוכה.
• תכולת גז מעט גבוהה יותר בנוזל עלולה לגרום לעלייה משמעותית בשגיאת המדידה.
• הוא רגיש להפרעות רעידות חיצוניות.
• לא ניתן להשתמש בו עבור קטרים גדולים יותר. נכון לעכשיו, הגודל המקסימלי שאנו יכולים לייצר הוא מד זרימה קוריוליס בגודל 10 אינץ' .

• אובדן הלחץ גדול, במיוחד בעת מדידת נוזל עם לחץ אדים רווי גבוה, אובדן הלחץ עלול לגרום לאידוי הנוזל, ולמתרחשת קוויטציה.

מד זרימה קוריוליס

מדידת זרימת מסה ישירה.
דיוק גבוה: 0.1% ~ 0.2%.
כמו כן, מדדו צפיפות, טמפרטורה ולחץ.
לכל סוגי מדידות הנוזלים.

מד זרימת קוריוליס צינור כפוף

גודל התקנה קטן יותר.
גודל חיישן מקסימלי 10 אינץ'.
פרופיבוס PA/HART/MODBUS.
טוב יותר עבור נוזל צמיגות גבוהה או נוזל תרחיף.

מד זרימה סניטרי קוריוליס

מחבר קצה Tri-Clamp או DIN 11851.
חלקים רטובים 316L SS.
ליין, מולסה, דבש, חלב, יוגורט, שוקולד...
עבור תעשיית המזון, החלב, הביוטכנולוגיה והתרופות.

מד/בקר זרימה קוריוליס

מד זרימה/בקר זרימה קטן לפי עקרון קוריוליס.
מד זרימת מסה מדויק ביותר עבור גז, נוזלים וקיטור.
הוא יכול לזהות זרימה של 40 גרם/שעה או אפילו פחות.

מד זרימת מסה תרמית

מד זרימה זול לגז ואוויר.
סוג הכנסה או סוג מוטמע.
4-20mA ו-MODBUS.
אוויר, N2, CO2, ביוגז, גז טבעי וכו'.