مقدمه به اندازه گیری جریان جرم کوریولیس

اندازه گیری جریان جرم کوریولیس نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در تکنولوژی اندازه گیری جریان است، با استفاده از اثر کوریولیس برای اندازه گیری مستقیم میزان جریان جرم، تراکم و دمای مایعات,این روش با تشخیص نیروهای بی وقفه ایجاد شده توسط مایع در حال حرکت از طریق یک لوله ارتعاش کار می کند.ارائه دقت بی نظیر مستقل از خواص مایع مانند لرزش یا تغییرات دماییدر ابتدا در دهه ۱۹۷۰ توسعه یافت، مترهای مدرن کوریولیس از ابزارهای آزمایشگاهی به راه حل های صنعتی قوی برای خدمات به بخش هایی از جمله نفت و گاز، پردازش شیمیایی،داروسازیبازار جهانی Coriolis Flowmeter همچنان در حال گسترش است، با توجه به خواسته های دقیق تر در انتقال نگهداری، دسته بندی،برنامه های کاربردی کنترل فرآیند که اندازه گیری دقیق به طور مستقیم بر بهره وری عملیاتی و انطباق با مقررات تأثیر می گذارداین ابزارها به دقت ± 0.1٪ و نسبت تبدیل بیش از 100 می رسند:1، که آنها را برای کاربردهایی که نیاز به اندازه گیری دقیق بدون جبران تراکم دارند، ضروری می کند.

اصول کار و مکانیسم اندازه گیری

اندازه گیری جریان توده Coriolis بر اساس اصل اساسی اثر Coriolis کار می کند، جایی که مایع که از طریق یک لوله لرزان جریان دارد، نیروهای بی وقفه ای را تجربه می کند که باعث تحریف لوله قابل اندازه گیری می شود.اجزای اصلی شامل یک لوله ارتعاش (معمولا U شکل یا مستقیم) ، یک سیستم محرک الکترومغناطیسی است که نوسان در فرکانس رزونانس را حفظ می کند،و سنسورها که تفاوت فاز بین بخش های ورودی و خروجی را تشخیص می دهندهنگامی که مایع از طریق لوله ارتعاش جریان می یابد، نیروی کوریولی یک تغییر فاز متناسب با سرعت جریان جرم را موجب می شود، با توجه به رابطه فیزیکی ΔFc = 2ω·qm·Δx،که ω سرعت زاویه ای و qm جریان جرم را نشان می دهد.مترهای پیشرفته شامل سنسورهای دمایی و پردازنده های سیگنال دیجیتال برای جبران اثرات حرارتی و تغییرات محیطی هستند.فرکانس نوسان لوله نیز با تراکم مایع ارتباط دارد، امکان اندازه گیری تراکم همزمان بدون سنسورهای اضافی.طرح های مدرن دارای الگوریتم های پردازش سیگنال پیچیده ای هستند که نویز را از ارتعاش های خارجی فیلتر می کنند و حتی در شرایط سخت فرآیند، قراءات پایدار را ارائه می دهند..

سناریوهای کاربرد کلیدی در صنایع مختلف

تکنولوژی اندازه گیری جریان توده Coriolis نیازهای حیاتی در بخش های مختلف صنعتی را برآورده می کند.کاربردهای نفت و گاز، این مترها اندازه گیری انتقال نگهداری نفت خام و محصولات پالایش شده را فراهم می کنند، با طراحی فشار بالا (تا 40 MPa) که دقت در عملیات لوله کشی و نظارت بر سر چاه را تضمین می کند.درصنعت پردازش مواد شیمیاییاز Coriolis meters برای مایعات خوردنی و خیس کننده استفاده می کند، با مواد مانند Hastelloy و تیتانیوم که سازگاری با رسانه های تهاجمی را در حالی که ± 0 حفظ می کند، فراهم می کند.دقت ۱٪ در برنامه های دسته بندی و تغذیه راکتور .داروسازی و بیوتکنولوژیبرنامه های کاربردی از طرح های بهداشتی با سازگاری Clean-in-place (CIP) برای پردازش استریل استفاده می کنند، جایی که دوز دقیق مواد تشکیل دهنده و سازگاری دسته برای انطباق با مقررات حیاتی است.تولید کنندگان مواد غذایی و نوشیدنیبرای محصولات چسبناک مانند آبمیوه ها و لبنیات، با طرح های لوله مستقیم که مانع از انباشت مواد می شود و امکان تمیز کردن آسان را فراهم می کند. کاربردهای در حال ظهور شامل:انرژی های تجدید پذیر، جایی که Coriolis meters فرآیند تولید بیوگاز و جذب کربن را نظارت می کنند، ودرمان آببرای اندازه گیری دوز شیمیایی و غلظت لجن.

مزایای نسبت به فناوری های اندازه گیری جریان جایگزین

اندازه گیری جریان توده Coriolis مزایای مشخصی را ارائه می دهد که پذیرش فزاینده آن را در سراسر صنایع توضیح می دهد.اندازه گیری جریان مستقیم جرمبدون نیاز به جبران تراکم یا دمای جداگانه، از بین بردن خطاهای تجمعی رایج در اندازه گیری جریان حجمی.این روش اندازه گیری مستقیم اطمینان از دقت بدون تاثیر تغییرات در خواص مایع، فشار و یا تغییرات دمایی.قابلیت چند متغیراجازه می دهد تا اندازه گیری همزمان جریان جرم، تراکم و درجه حرارت، جایگزین ابزارهای متعدد و کاهش پیچیدگی سیستم. با نسبت های تبدیل تا 100:1، Coriolis meters دقت را در طیف گسترده ای از جریان حفظ می کنند،در حالی که مصونیت آنها از تغییرات مشخصات جریان نیاز به جریان های طولانی لوله های مستقیم مورد نیاز با فشار فرقی یا توربین متر را از بین می برد.عدم وجود قطعات متحرک در تماس با مایع باعث به حداقل رساندن فرسایش و نگهداری می شود و قابلیت اطمینان را در کاربردهای خیس کننده یا خوردنی افزایش می دهد.این مترها با مایعات غیر نیوتونی و مواد خمیر که به چالش کشیدن سایر فن آوری های اندازه گیری .

ملاحظات اجرایی و معیارهای انتخاب

اجرای موفقیت آمیز اندازه گیری جریان توده Coriolis نیاز به ارزیابی دقیق پارامترهای کاربرد دارد.خواص مایعاتبه طور قابل توجهی بر انتخاب متر تأثیر می گذارد ️ مایعات چسبناک ممکن است برای به حداقل رساندن کاهش فشار به طرح های لوله مستقیم نیاز داشته باشند.در حالی که رسانه های خوردنی سازگاری مواد را با گزینه هایی مانند فولاد ضد زنگ 316 یا Hastelloy تعیین می کنند..شرایط فرآینداز جمله دمای شدید (-200°C تا 400°C) و فشار (تا 40 MPa) باید با مشخصات متر مطابقت داشته باشد، در حالی کهجهت گیری نصبعملکرد را تحت تاثیر قرار می دهد، به ویژه برای مایعات حاوی گاز که نصب عمودی با جریان بالا از گیر شدن هوا جلوگیری می کند.الزامات خروجیباید با قابلیت های سیستم کنترل مطابقت داشته باشد، با مترهای مدرن که پروتکل های آنالوگ (4-20 mA) ، پالس و دیجیتال (HART، PROFIBUS، FOUNDATION Fieldbus) را برای یکپارچه سازی بی نقص ارائه می دهند.برای کاربردهایی که شامل گاز جذب شده است، مترهای تخصصی با تکنولوژی مدیریت حباب، دقت را در جایی که طرح های معمولی ممکن است شکست بخورند، حفظ می کنند.بررسی کالیبراسیونوچک صفراطمینان از دقت طولانی مدت، با تشخیص پیشرفته که کاربران را در مورد ایجاد پوشش یا تخریب عملکرد هشدار می دهد.

روند آینده و پیشرفت های تکنولوژیکی

تکنولوژی اندازه گیری جریان جرم کوریولیس همچنان در حال تکامل است و چندین روند مهم جهت آینده آن را شکل می دهد.کوچک سازیتلاش ها در حال تولید مترهای فشرده برای کاربردهای آزمایشگاهی و جریان کم است، در حالی که اندازه های خط بزرگتر (تا DN150) نیازهای ظرفیت بالا در کاربردهای لوله کشی را برآورده می کند.دیجیتال سازی و ادغام IIoTامکان تشخیص پیشرفته، نظارت از راه دور و قابلیت های تعمیر و نگهداری پیش بینی، با پروتکل های بی سیم مانند WirelessHART که تبادل داده در زمان واقعی را تسهیل می کند.اندازه گیری چند فازاین قابلیت ها یک حوزه تحقیقاتی فعال را نشان می دهد، با سیستم های تجربی که عملکرد بهبود یافته برای جریان های گاز مایع را از طریق پردازش سیگنال پیشرفته و الگوریتم های تصحیح نشان می دهد.ادغامهوش مصنوعیوتکنولوژی دوقلو دیجیتالاجازه می دهد بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی و نگهداری پیش بینی، کاهش زمان راه اندازی و بهبود قابلیت اطمینان.شمارنده های کوریولیس در حال تکامل هستند تا از ابتکارات بهره وری انرژی و الزامات حسابداری کربن پشتیبانی کنند، نقش خود را در تحول دیجیتال صنعتی تقویت می کنند.

-ندرس+هاوسير

-" آلن بردلی "

-يوکوگاوا

-MTL

-P+F

-توليدات بيشتر