מד זרימת מסה של אפקט קוריוליס

הַקדָמָה

בהחלפה של סחורות נוזליות, זה לרוב מסודר במונחים של איכות. מדידת מסת נוזלים מדויקת הייתה תמיד יעד סופי רצוי לעתים קרובות. לפני שנעשה שימוש נרחב במד זרימת המסה, מדידת זרימת הנפח נחשבה לשיטה הישימה היחידה, אך שיטת השקילה האצווה דרשה המרה מסובכת וגרמה לשגיאות משמעותיות עקב שינויים בפרמטרים של נוזלים.

עקרון העבודה של מד זרימת מסה Coriolis Effect

מד הזרימה של אפקט קוריוליס פועל על פי עקרון חוק התנועה השני של ניוטון, כלומר הפעלת כוח=מסה×האצה (F=ma). מהנוסחה F=ma, התפיסה החשובה היא שאם לא מופעל כוח על העצם ונמדדת התאוצה הנגרמת ממנו, אז לא ניתן למדוד את המסה. מד הזרימה מבוסס על העובדה שהנוזל נמצא במערכת מסתובבת בזמן שהנוזל נע בקו ישר, ומד הזרימה המסה של הצינור הרוטט מתוכנן בצורה גאונית על ידי שילוב שתי התנועות הללו. למרות שישנן צורות רבות של צינורות רוטטים, הם מחולקים בדרך כלל לשני סוגים: צינורות מעוקלים וצינורות ישרים, ביניהם יש צינורות בודדים וצינורות כפולים. מכיוון שהעקרונות זהים, לשם הפשטות, נעשה כאן שימוש בצינור בודד בצורת U.
מד הזרימה מניע את הצינור בצורת U (צינור חישת זרימה) הקבוע בתוך מעטפת המכשיר באמצעות מערכת הנעה אלקטרומגנטית כדי לגרום לו לרטוט, כפי שמוצג באיור).
כאשר נוזל זורם דרך צינור רוטט בתדירות קבועה, הנוזל נאלץ לקבל את המומנטום האנכי של הצינור. במהלך חצי מחזור הרטט של התנועה כלפי מעלה של הצינור, הנוזל הזורם לתוך המכשיר לוחץ כלפי מטה כנגד הכוח כלפי מעלה של הצינור, בעוד שלנוזל שזורם החוצה מהמכשיר יש כוח כלפי מעלה, המתנגד להפחתת האנכי המומנטום של הצינור ודוחף את הצינור כלפי מעלה.
השילוב של שני הכוחות גורם לצינור צינור הזרימה להתפתל, שהוא אפקט קוריוליס. במהלך חצי המחזור השני של הרטט, הצינור נע כלפי מטה, והפיתול הוא בכיוון ההפוך. כמות הפיתול של צינור החישה עומדת ביחס ישר לזרימת המסה של הנוזל. ניתן לממש את המדידה של זווית הפיתול על ידי גלאי פוטו או חיישנים אלקטרומגנטיים הממוקמים משני צידי צינור חישת הזרימה, וניתן לנטר את מהירות הרטט שלו. קיים הפרש זמן בין שני אותות המהירות הללו עקב פיתול הצינור. חיישן המסה של אפקט Coriolis משדר את האות הזה למשדר, שמעבד וממיר את האות לאות פלט פרופורציונלי ישר למסה.

תכונות של מד זרימת מסה של אפקט Coriolis

מד זרימת מסה אפקט Coriolis הפך למד זרימה חשוב, בשימוש נרחב ובוגר למדידת זרימת מסה של נוזלים, מכיוון שיש לו יתרונות שמטרים אחרים אינם יכולים להתאים להם, כגון.

• למדוד ישירות את האיכות או המסה של הנוזל כדי להשיג מדידת זרימה ממשית ברמת דיוק גבוהה.
• אין תוספות בצינור, אין חלקים נעים ואין זיהום אלקטרודות, כך שגורם שיעור הכשל קטן יותר, וחיישן זרימת המסה Coriolis קל לניקוי ותחזוקה.
• מד זרימת מסה Coriolis יכול למדוד מגוון רחב של מדיה, כגון גז, מדיה נוזלית וכימית, ליקר שחור לייצור נייר, תרחיץ וכו', יכול לשמש כמד זרימה בצמיגות גבוהה, כגון מד זרימת שרף, מד זרימת דבש, מד זרימת סירופ ;
• מד קוריוליס נוח מאוד להתאמה ולשימוש, ואין צורך להגדיר קטעי צינור ישרים פנימה והחוצה.
• מד זרימת קוריוליס יכול למדוד בקלות נוזלים רב-פאזיים, נוזלים עם חלקיקים מוצקים, ונוזלים בעלי צמיגות גבוהה, מד זרימה קוריוליס עבור תרחיץ;
• מדידת זרימת מסה מדויקת של טמפרטורה גבוהה, קצב זרימה נמוך של נוזל, גז בלחץ גבוה, עמידות בפני קורוזיה, נוגדת עיבוי, חסינת פיצוץ, עמידה בפני שחיקה ועוד נפתרו בצורה משביעת רצון.
• מדידה רב פרמטרית, תוך כדי מדידת זרימת המסה, ניתן לקבל במקביל ערכי זרימת נפח, זרימת מסה כוללת, צפיפות וטמפרטורה.
• הוא אינו רגיש להתפלגות של כמויות השפעה, כגון לחץ, טמפרטורה, צפיפות וצמיגות ומהירות זרימה.
• קל להתקנה, כיווני הכניסה והיציאה של צינורות חיישנים בגדלים שונים ניתנים להתאמה והתקנה כרצונכם.
• מד זרימת מסה אפקט Coriolis דיגיטלי, בעל דופק, זרם 4-20mA ומוצא תדר, תקשורת MOSBUS, אפשרות עם פרוטוקול HART;
• מד זרימת מסה באפקט Coriolis באישור ATEX, תעודת הוכחת פיצוץ, אזור מסוכן.
• חיישן זרימת מסה Coriolis וטווח זרימה

3 מ"מ, 1/8 אינץ' מד זרימה של Corioils: 88 פאונד לשעה;

6 מ"מ, 1/4 אינץ' מטר קוריוליס: 220 פאונד לשעה;

8 מ"מ, מד זרימת מסה של אפקט Coriolis: 7.35 פאונד/דקה;

DN10, טווח מד זרימת מסה Coriolis: 500 ק"ג לשעה;

1/2 אינץ', 15 מ"מ טווח מד זרימה Coriolis: 0-1 טון/שעה;

טווח זרימת מסה של 3/4 אינץ', 20 מ"מ: 50 ק"ג/דקה;

DN25, 1 אינץ' מד זרימה Coriolis טווח מדידה: 367.44 פאונד/דקה;

1-1/2". מד זרימה בגודל 40 מ"מ: 0-20 טון לשעה;

טווח משדר זרימת מסה Coriolis 2 אינץ': 18.37 קילוגרם/שנייה;

מד זרימה קוריוליס 65 מ"מ: 50 ט'/שעה;

מד זרימת מסה קוריוליס בגודל 3 אינץ', או גודל DN80: 0-100 טון/שעה

DN100, מד זרימת מסה של אפקט קוריוליס בגודל 4 אינץ': מקסימום 150 t/h,

מד זרימת מסה Coriolis 125 מ"מ: 0-200 t/h;

150 מ"מ, 6 אינץ' מד קוריוליס: 0-400 ט'/שעה;

מד זרימת מסה בגודל 200 מ"מ, 8 אינץ' יכול להטיל מס על זרימת מסה של עד 500 t/h;

יישום מעשי של מדי זרימת מסה קוריוליס

מהעיקרון של מד הזרימה, ניתן לדעת שזה למדוד את זווית הפיתול הקטנה של צינור זיהוי הזרימה במהלך הרטט הטבעי. לכן, במהלך היישום של מד הזרימה, יש לבטל ככל האפשר את הרטט של המעטפת וצינור החישה. כגון SILVER CORIOLIS FLOW METER, 3 מ"מ ו-6 מ"מ מד זרימה קוריוליס זרימה נמוכה, חיישן זרימת המסה צריך להיות מותקן על בסיס קשיח שטוח, כגון קיר מוצק או לוח פלדה, כדי להבטיח שכל ארבע רגלי ההרכבה של זרימת המסה מטר נמצאים בחוזקה על אותו מישור. מדי זרימת מסה מ-10 מ"מ עד 250 מ"מ (מד זרימת מסה Coriolis בגודל 10 אינץ') מותקנים ישירות על התהליך או על הצינור בעת יישום.
למדידת נוזלים, שיטת ההתקנה האופיינית היא שצינור הזרימה ממוקם מתחת לתהליך או לצינור. עבור יישומי גז, צינורות זרימה מותקנים בדרך כלל מעל התהליך או הצינור. ניתן להתקין מדי זרימה גם על קווים אנכיים, המנקזים את הנוזל באופן אוטומטי. תשומת לב מיוחדת היא שבתהליך היישום, לעולם אל תשתמש במפרק המכשיר כתמיכה בצינור, ותמך בכל המעקפים והשסתומים בנפרד.
כאשר מודדים נוזלים המכילים חלקיקים מוצקים, היישום אמור למנוע מחלקיקים מוצקים להתמקם בחלק המעוגל של צינור זיהוי הזרימה. בעת שימוש בטמפרטורה נמוכה, כגון מד זרימה קריוגני של Coriolis, על טכנאי המכשירים למנוע מהשפופרת לזיהוי הזרימה להחליק.
בעת מדידת הזרימה הדו-פאזית של נוזל וגז, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לפריקה קלה של גז חופשי כאשר המכשיר מותקן ומותקן, מכיוון שהזרימה בנוזל הנמדד, לכן, בתהליך יישום כזה של מד הזרימה, יש להתקין את מד Coriolis במצב עם לחץ גבוה בצנרת ככל האפשר כדי למנוע קיומו של גז בנוזל.
מכיוון שמד זרימת המסה של אפקט Coriolis הוא מד זרימה של צינור רוטט, במהלך תהליך יישום המדידה, יש לשמור על מרחק מספיק בין המכשירים, לבין
הגדר תומכים מוצקים כדי למנוע את ההשפעה של רטט הדדי.
במהלך היישום, עבור נוזלים קורוזיביים, במיוחד אלה עבור כלורידים עם הלוגנים חופשיים, השתמש בחיישני זרימת מסה של ניקל עמידים בפני קורוזיה ועמידים בחום.
התקן שסתום סגירה במורד הזרם במהלך היישום כדי להבטיח התאמה של נקודת האפס בפועל של הזרימה.
בתהליך היישום, מד זרימת המסה של Coriolis Effect , בשל הרעיון החדש שלו, המבנה הפשוט, האמינות הגבוהה, קנה המידה ליניארי, דיוק גבוה, ניקוי קל ותחזוקה נוחה, יכול לעמוד בדרישות המיוחדות של מדידת נוזלים במגזרים תעשייתיים רבים. , יכול למדוד ישירות את זרימת המסה של הנוזל, ויכול גם לפתור את הבעיה של מדידת זרימת מסה של זרימה רב-פאזית וזרימה בטמפרטורה נמוכה (כגון מדידת זרימת חנקן נוזלי). בגלל זה, זה עבר כברת דרך במשך יותר מעשר שנים. בעולם מדידת הזרימה של היום, זו אכן אחת הטכנולוגיות הצומחות ביותר, הרבה מד זרימה Coriolis בשימוש ביישומי נפט וגז. ניתן לצפות כי מדי זרימת מסה באפקט Coriolis יקבלו יותר ויותר תשומת לב ויהיה בשימוש נרחב יותר.