Coriolis Måleprinsipp

Coriolis Måleprinsipp

Coriolis måleprinsipp TIL VÅRE CORIOLISPRODUKTER Den vanligste metoden for ekte masse-flowmåling er basert på Coriolis akselerasjon eller også kjent som Corioliseffekten. Coriolis masse flowmetere finnes for […]

Coriolis måleprinsipp

TIL VÅRE CORIOLISPRODUKTER

Den vanligste metoden for ekte masse-flowmåling er basert på Coriolis akselerasjon eller også kjent som Corioliseffekten.

Coriolis masse flowmetere finnes for svært små størrelser (0,2 g/h) og for store størrelser (600.000 kg/h).

Corioliseffekten

For å illustrere Corioliseffekten, kan man betrakte jorden og tenke deg at du står ved ekvator og ser opp på en sky som står i ro. Jordens periferihastighet ved ekvator er ca. 1600 km/t. Denne hastigheten antar vi at skyen vår også har.
På grunn av et høytrykk eller lavtrykk beveger skyen vår nå mot nord til den når 45° i breddegrad. Her er jordens omkretshastighet “bare” ca. 1100 km/t, som representerer en forskjell på ca. 500 km/t. Hvis vi ser bort i fra friksjon, så har skyen fortsatt en hastighet på 1600 km/t og vil uunngåelig rotere raskere enn jorden.
Driver skyen videre til Nordpolen vil hastigheten ved jordoverflaten være null, og dermed gi en forskjell på ca. 1600 km/t mellom jordoverflaten og skyen. Man kan si at skyen dermed beveger seg relativt til jordoverflaten.
Værsystemer som oppstår ved ekvator og deretter driver nordpå vil, pga. Coriolis effekten, dermed bevege seg østover og motsatt vestover på den sydlige halvkule.

Corioliseffekten er altså en effekt forårsaket av en endring i periferihastighet (vinkelhastighet)

Coriolis masse flowmåling:

m = r × A × n = r × V

Der:
m er massflow [kg/t]
r er tettheten (egenvekt) [kg/m³]
A er gjennomstrømnings arealet [m²]
n er strømningshastigheten [m/s]
V er volumstrømmen [m³/s]
v = massens hastighet

 

 

En masse m som beveger seg fra sentrum til periferien av en roterende sirkulær plate, vil bevege seg langs stien B. Hvis massen m føres i et rør A som er spent fast i hver ende, vil dette bøyes som en følge av Corioliseffektens kraft.

Coriolis masse flowmåling

Coriolis flowmeteret måler masseflow ved å la mediet strømme gjennom de to buede målerørene som settes i sving frem og tilbake i f.eks. 150Hz.
Ser man på målerørene fra siden, vil man se at når mediet strømmer gjennom rørene vil det tilsvare skyen som driver fra ekvator og sørpå og omvendt ved enden av målerørene.

Når et mediet strømmer gjennom målerørene (som svinger frem og tilbake), vil mediets masse motvirke å bli akselerert til perifer/vinkelhastigheten på vei inn i målerøret og på samme måte stritte imot når det er på vei ut av røret.
Bildene under viser målerørene svinge frem og tilbake uten flow. Man kan se at målerørene er parallelle med hverandre.

Bildet nedenfor viser samme situasjon som ovenfor, men denne gangen er det med flow gjennom målerørene.
Man kan tydelig se at målerørene vrir seg i hjørnene når de beveger seg fra side til side. Dette er fordi massen av mediet som motstår akselerasjon og deselerasjon, henholdsvis ved innløp og utløp av målerørene.

Ved å plassere to pick-up spoler, henholdsvis på innløp og utløp av målerørene, kan man måle graden av vridning i forhold til hverandre. Du kan måle den faktiske faseforskjellen mellom innløp og utløp, da denne verdien er direkte proporsjonal med massestrømmen.

Ved å måle resonansfrekvensen som målerørene vibrere på, kan du også få en svært nøyaktig tetthetsmåling.
Det er dog kun mulig å måle tettheten på væsker.