نظریه سنسور جریان جرمی کوریولیس

نظریه سنسور جریان جرمی کوریولیس :

به این دلیل نامیده می شود که این ابزار از اصل کوریولیس استفاده می کند که بیان می کند “جسمی به جرم M، که با سرعت خطی ثابت حرکت می کند، و موضوع به سرعت زاویه ای، (یا ارتعاشی) نیروی اینرسی را در زوایای قائم نسبت به جهت حرکت تجربه می کند. می توان آن را به صورت نیروی کوریولیس = ۲M^wv بیان کرد.

سنسور جریان جرمی کوریولیس

در حین کار، یک سیم پیچ درایو، که در مرکز خم لوله قرار دارد، به صورت دوره ای انرژی می گیرد و باعث لوله حسگر برای نوسان (حرکت بالا و پایین) حول محور پشتیبانی همانطور که در شکل نشان داده شده است. بالا.

لوله به سرعت با سرعت ۴۰-۲۰۰ چرخه در ثانیه و در فاصله چند صدم سانتی متری می لرزد.

هنگامی که جریان وجود ندارد، همانطور که لوله در حول محور تکیه گاه نوسان می کند، نقاط I، C و O با هم حرکت می کنند و به دورترین حد حرکت خود به سمت بالا و پایین می رسند. در همان زمان.

هنگامی که سیال از طریق لوله حسگر شروع به جریان می کند، همانطور که در شکل های زیر نشان داده شده است، دیده می شود که لوله در اطراف محور پیچش که عمود بر محور پشتیبانی است می پیچد.

نقاط I، C و O مانند قبل بالا و پایین می‌شوند، اما C تا حدودی از O عقب می‌ماند، و من تا حدودی از C عقب می‌مانم. در نیمه رو به بالا چرخه ( در شکل سمت راست)، O به پایان حرکت رو به بالا خود می رسید و قبل از اینکه C به حد صعودی خود برسد شروع به حرکت به سمت پایین می کرد، و من تا زمانی که C حرکت رو به پایین خود را آغاز نکرده باشد، به حد بالایی آن نمی رسم.

همچنین ببینید: انیمیشن فلومتر کوریولیس

تاخیر بین I و O که در واحد زمان اندازه گیری می شود، Δt نامیده می شود. این Δt مستقیماً با سرعت جریان جرمی مایع متناسب است. هر چه مقدار اندازه گیری شده Δt بزرگتر باشد، سرعت جریان جرمی بیشتر است.

حسگر کوریولیس این اختلاف زمانی را تشخیص داده و آن را به یک سیگنال استاندارد برای اندازه گیری تبدیل می کند. بر اساس قانون فارادی، ولتاژ در سیم پیچ های پیک آف، واقع در دو طرف لوله جریان القا می شود. این سیم پیچ ها همان مقدار ولتاژ القایی دارند، اما با گذشت زمان، با سرعت جریان تغییر می کنند.

این را می توان در نمودار موج سینوسی رسم شده نشان داد. ولتاژ القایی (در سیم پیچ برداشتن) در مقابل زمان به شرح زیر؛

وقتی جریانی وجود ندارد، امواج سینوسی تولید شده توسط حسگرهای ورودی و خروجی در فاز هستند، زیرا سرعت دو طرف ورودی و خروجی لوله ها یکسان است. اگر مانند شکل بالا بر روی یکدیگر قرار گیرند، امواج سینوسی ایجاد شده توسط پیک آف سمت خروجی (C1) و برداشتن سمت ورودی (C2) دقیقاً مطابقت دارند.

وقتی جریان در لوله ها وجود دارد، امواج سینوسی خارج از فاز هستند. دلیل آن این است که طرف های ورودی لوله ها (C2) از طرف های خروجی (C1) عقب مانده اند. مقدار زمانی که بین لحظه ای که C1 به اوج خود می رسد و لحظه ای که C2 به اوج خود می رسد در Δt می گذرد، مقداری که می دانیم متناسب با نرخ جریان جرمی است..

از آنجایی که هر سیم پیچ و آهنربا یک حسگر موقعیت نیز هستند، همان سیگنال موج سینوسی نیز دوره های نوسان لوله ها را نشان می دهد، یعنی مدت زمان لازم برای ساخت لوله ها. یک نوسان کامل این مقدار τ، پایه ای را برای اندازه گیری چگالی فراهم می کند. برای نشان دادن τ فقط یک سیگنال مورد نیاز است، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است؛

اگر زمان‌بندی را در تقاطع صفر از موج آغاز کنیم و زمان سپری شده را در تقاطع صفر بعدی ثبت کنیم، دوره لوله را خواهیم داشت و می‌توان از آن برای محاسبه مقدار استفاده کرد. سرعت جریان جرم از طریق لوله ها.

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.