Массовый расходомер на основе эффекта Кориолиса: высокоточное измерение промышленных жидкостей

Введение

Массовый расход с учетом эффекта КориолисаметровявляютсяСовременные приборы, разработанные для точного измерения массового расхода в трубопроводах, используют эффект Кориолиса для получения точных результатов измерения расхода жидкостей, газов и пульп. В отличие от традиционных объемных расходомеров, они напрямую измеряют массовый расход, плотность и температуру, что делает их независимыми от свойств жидкости, таких как вязкость или изменения давления.

Эти расходомеры оснащены вибрирующими трубками, которые обнаруживают малейшие отклонения, вызванные потоком среды, обеспечивая высокую надежность при минимальном техническом обслуживании. Кориолисовые расходомеры, широко используемые в промышленности, поддерживают широкий диапазон расходов и диаметров трубопроводов, обеспечивая стабильную работу в сложных условиях. Благодаря своей точности они идеально подходят для процессов, требующих точных данных.

Рабочая теория

Основной принцип работы кориолисового расходомера основан на эффекте Кориолиса. При этом на движущуюся массу во вращающейся рамке действует кажущаяся сила, приводящая к её отклонению. В расходомере эта сила прикладывается через одну или несколько трубок, часто U-образных или прямых, которые вибрируют на своей собственной резонансной частоте с помощью электромагнитного привода. При отсутствии потока жидкости трубки синхронно колеблются. По мере того, как жидкость поступает в трубки и равномерно распределяется по ним, она ускоряется к точке пиковой вибрации и замедляется по мере удаления от неё, создавая противодействующие силы Кориолиса, которые заставляют трубки скручиваться.

Датчики, расположенные на входе и выходе, регистрируют это смещение как сдвиг фаз или временную задержку (Delta-T) между сигналами вибрации. Этот сдвиг фаз прямо пропорционален массовому расходу, что позволяет проводить точные расчёты без влияния внешних факторов, таких как изменение температуры или плотности. Кроме того, резонансная частота трубок изменяется вместе с плотностью жидкости, что позволяет одновременно измерять плотность; более низкая частота соответствует более высокой плотности. Объёмный расход можно получить, разделив массовый расход на плотность.

Встроенные датчики температуры контролируют тепловое расширение материала трубки, обеспечивая точность измерений в любых условиях. Конструкция минимизирует подвижные части, что снижает износ и позволяет работать с многофазными потоками. В целом, этот многопараметрический подход обеспечивает комплексные данные, делая кориолисовые расходомеры подходящими как для высокоточных измерений малых расходов, так и для измерений больших объемов. Выходные данные доступны по цифровым протоколам, таким как HART или Modbus.

Спецификация

Приложения

Нефть и газ:

• Коммерческий учет: высокоточный учет счетов и транзакций.
• Мониторинг трубопроводов: отслеживание расхода и плотности жидкости в режиме реального времени.

Химическая обработка:

• Дозирование коррозионных жидкостей: точное измерение химикатов без проблем с износом.
• Дозирование/смешивание ингредиентов: точный контроль рецептуры и реакционных смесей.

Еда и напитки:

• Дозирование ингредиентов: точное измерение жидких и вязких ингредиентов.
• Контроль качества: Контроль плотности для обеспечения однородности продукта.

Фармацевтика:

• Точное измерение уровня жидкости: точное измерение уровня критически важных и ценных жидкостей.
• Дозирование/Рецептура: обеспечение строгой однородности партии и соответствия нормативным требованиям.

Очистка воды:

• Контроль расхода: надежное измерение для добавления химикатов и общего управления расходом.

Чистая энергия и производство:

• Испытание топливных элементов: точные измерения в исследованиях и разработках.
• Дозирование цвета: точный контроль производственных процессов.
• Процессы нанесения покрытий: используются при производстве аккумуляторов и солнечных панелей.