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科里奧利 | 質(zhì)量流量
點(diǎn)擊次數(shù):2030 時(shí)間:2021-02-26

里奧利效應(yīng)是什么?

CODA

你可能聽說過科里奧利效應(yīng),這個(gè)術(shù)語通常用來解釋為什么颶風(fēng)、龍卷風(fēng)和臺(tái)風(fēng)在北半球是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),而在南半球是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這一現(xiàn)象的背后是科里奧利力,這是一種虛構(gòu)的力,導(dǎo)致在旋轉(zhuǎn)參照系內(nèi)運(yùn)動(dòng)的物體的明顯偏轉(zhuǎn)。在天氣的例子中,穿過大氣層的空氣要么指向右,要么指向左(取決于半球),并決定了天氣體的旋轉(zhuǎn)方向。

 

雖然牛頓運(yùn)動(dòng)定律足以描述物體在靜止坐標(biāo)系內(nèi)的運(yùn)動(dòng),但它們需要一個(gè)附加的由虛構(gòu)的科里奧利力提供的修正因子來描述旋轉(zhuǎn)參考系內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。這是必要的,因?yàn)槲矬w并沒有被物理地拴在參考系或坐標(biāo)系統(tǒng)上,而這些參考系是用來描述其運(yùn)動(dòng)的。因此,當(dāng)參照系在物體下方旋轉(zhuǎn)時(shí),物體看起來會(huì)偏離初始路徑。

 

預(yù)期路徑和實(shí)際路徑之間的差異可以通過科里奧利效應(yīng)產(chǎn)生的偏差來衡量。

 

科里奧利流量設(shè)備在地球上工作原理 :

讓我們舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)栗子: 

想象一個(gè)人僅僅使用牛頓定律來計(jì)算球的軌跡。然后,這個(gè)人站在靠近北極的地方,把球直接向南扔向赤道上的目標(biāo)。如果地球是一個(gè)*靜止的參照系,球就會(huì)落在目標(biāo)物上。但由于地球在旋轉(zhuǎn),球?qū)嶋H上落在目標(biāo)以西的某個(gè)地方。球在空中停留的時(shí)間越長,離赤道越近,它向西偏轉(zhuǎn)的幅度就越大。

 

這和質(zhì)量流有什么關(guān)系?

CODA

標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量流量設(shè)備,如基于熱式或壓差的質(zhì)量流量計(jì),使用測量的溫度變化或體積流量值,結(jié)合已知的流體性質(zhì)計(jì)算質(zhì)量流量。然而,基于科里奧利工作原理的流量計(jì)和控制器在直接測量質(zhì)量流量的能力上是DU一WU二的,不依賴于這些特性。

 

這是通過巧妙地利用科里奧利效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的。一根管(或一組管) 是電磁驅(qū)動(dòng)的,其功能相當(dāng)于一個(gè)移動(dòng)的參照系。所有進(jìn)入設(shè)備的流體都通過移動(dòng)管,并在預(yù)期路徑上經(jīng)歷非常微小的偏差。傳感器測量偏轉(zhuǎn)的大小,作為在管中不同點(diǎn)之間的振動(dòng)相移。這種偏差只取決于流體的質(zhì)量,這使得科里奧利設(shè)備能夠提供精QUE的質(zhì)量流量測量,而不考慮流體的性質(zhì)、成分和溫度。通常使用單個(gè)溫度傳感器來測量管的溫度,因?yàn)樗奈锢硖匦詴?huì)隨溫度的變化而略有變化。

Alicat CODA系列設(shè)備如何工作?

CODA

 

圖片

 

科里奧利設(shè)備的內(nèi)部橫截面圖

CODA系列質(zhì)量流量計(jì)和控制器利用科里奧利工作原理,并使用上述的單管設(shè)置。

 

 

測量過程如下:

01

該管是電磁驅(qū)動(dòng),以在管的固有共振頻率產(chǎn)生固定的振動(dòng)。

02

在無流狀態(tài)下,角點(diǎn)C1和角點(diǎn)C2(見上圖)的振動(dòng)頻率是相等的。

03

通過管道的流動(dòng)引起振動(dòng)的變化(即管道的“扭曲”)。

04

扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使C1與C2的振動(dòng)頻率相移。

05

一系列的傳感器測量相移的大小,這是直接成正比的質(zhì)量流量。

06

PCB將傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單位時(shí)間內(nèi)的流量的測量值。

 

流體流過管道引起的科里奧利效應(yīng)

圖片
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