Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Массалық ағын өлшегіш, сондай-ақ инерциялық ағын өлшегіш деп те аталады, – бұл түтік арқылы қозғалатын сұйықтықтың массалық ағын жылдамдығын өлшейтін құрылғы. Массалық ағын жылдамдығы – уақыт бірлігі ішінде белгілі бір нүктеден өтетін сұйықтықтың массасы. Массалық ағын өлшегіш құрылғы арқылы өтетін уақыт бірлігіне шаққандағы көлемді (мысалы, секундына куб метр) емес, массаны (мысалы, секундына килограмм) өлшейді. Көлемдік ағын жылдамдығы – массалық ағын жылдамдығын сұйықтықтың тығыздығына бөлу арқылы есептеледі. Егер тығыздық тұрақты болса, онда бұл қатынас қарапайым. Егер сұйықтықтың тығыздығы өзгеріп отырса, онда қатынас күрделі болады. Мысалы, сұйықтықтың тығыздығы температураға, қысымға немесе құрамына байланысты өзгеруі мүмкін. Сұйықтық сондай-ақ әртүрлі фазалардың қоспасы болуы мүмкін, мысалы, ішінде көпіршіктер бар сұйықтық. Дыбыс жылдамдығының бақыланатын сұйықтықтың концентрациясына тәуелділігі арқасында нақты тығыздықты анықтауға болады.
A mass flow meter, also known as an inertial flow meter, is a device that measures mass flow rate of a fluid traveling through a tube. The mass flow rate is the mass of the fluid traveling past a fixed point per unit time. The mass flow meter does not measure the volume per unit time (e. g. cubic meters per second) passing through the device; it measures the mass per unit time (e. g. kilograms per second) flowing through the device. Volumetric flow rate is the mass flow rate divided by the fluid density. If the density is constant, then the relationship is simple. If the fluid has varying density, then the relationship is not simple. For example, the density of the fluid may change with temperature, pressure, or composition. The fluid may also be a combination of phases such as a fluid with entrained bubbles. Actual density can be determined due to dependency of sound velocity on the controlled liquid concentration.
Кориолис ағын өлшегішінің жұмыс принципі
Кориолис ағыны өлшегіштің екі негізгі конфигурациясы бар: қисық түтікшелі ағын өлшегіш және түзу түтікшелі ағын өлшегіш. Бұл мақалада қисық түтікшелі конструкция талқыланады. Оң жақтағы анимациялар нақты Кориолис ағыны өлшегіш дизайнын көрсетпейді. Анимациялардың мақсаты – жұмыс істеу принципін түсіндіру және оның айналумен байланысын көрсету. Сұйықтық массалық ағын өлшегіш арқылы сорылады. Массалық ағын болғанда түтікше сәл бұрылады. Айналу осінен сұйықтық ағып шығатын бөлік сұйықтыққа күш түсіріп, оның бұрыштық импульсін арттырады, сондықтан ол артқа қарай иіледі. Сұйықтықты айналу осіне кері итеріп әкелетін бөлік сұйықтыққа күш түсіріп, сұйықтықтың бұрыштық импульсін қайтадан азайтады, сондықтан бұл бөлік алға қарай иіледі. Басқаша айтқанда, кіретін бөлік (сыртқа бағытталған ағыны бар) жалпы айналымнан қалыс қалады, оське параллель бөлігі қазір қисайған, ал шығатын бөлік (ішке бағытталған ағыны бар) жалпы айналымды жетекшілік етеді. Оң жақтағы анимация қисық түтікшелі массалық ағын өлшегіштердің құрылымын көрсетеді. Сұйықтық екі параллель түтікше арқылы өткізіледі. Өлшеу құрылғысын сыртқы дірілдерге сезімталдығын азайту үшін, актуатор (көрсетілмеген) оське параллель бөліктерде тең қарсы дірілдерді тудырады. Дірілдің нақты жиілігі массалық ағын өлшегіштің көлеміне байланысты және 80-ден 1000 Гц-ке дейін ауыспайды. Дірілдің амплитудасы көзбен көрінбейтіндей кішкентай, бірақ оны қолмен сезуге болады. Сұйықтық ағып тұрғанда екі түтікшенің қозғалысы симметриялық болады, бұл сол жақтағы анимацияда көрсетілген. Оң жақтағы анимация массалық ағын кезінде болатын жағдайды көрсетеді: түтікшелердің бұрылуын. Ағынды айналу осінен алып кететін бөлік, ағып жатқан массаны түтікшелердің діріл жылдамдығына дейін үдету үшін (абсолютті бұрыштық импульстің артуы) күш түсіруі керек, сондықтан ол жалпы дірілден қалыс қалады. Сұйықтықты қозғалыс осіне қарай кері итеріп шығаратын бөлік сұйықтыққа күш түсіріп, сұйықтықтың абсолютті бұрыштық жылдамдығын (бұрыштық импульсін) қайтадан азайтады, сондықтан бұл бөлік жалпы дірілді жетекшілік етеді. Кіретін және шығатын бөліктер жалпы дірілмен бірдей жиілікте дірілдейді, бірақ массалық ағын болғанда екі діріл синхронды емес: кіретін бөлік артта қалады, шығатын бөлік алда болады. Екі діріл бір-біріне қатысты фазалық ығысуда, ал фазалық ығысу дәрежесі түтікшелер мен желілер арқылы ағып жатқан массаның мөлшерін өлшейтін шама.
There are two basic configurations of Coriolis flow meter: the curved tube flow meter and the straight tube flow meter. This article discusses the curved tube design. The animations on the right do not represent an actually existing Coriolis flow meter design. The purpose of the animations is to illustrate the operating principle, and to show the connection with rotation. Fluid is being pumped through the mass flow meter. When there is mass flow, the tube twists slightly. The arm through which fluid flows away from the axis of rotation must exert a force on the fluid, to increase its angular momentum, so it bends backwards. The arm through which fluid is pushed back to the axis of rotation must exert a force on the fluid to decrease the fluid's angular momentum again, hence that arm will bend forward. In other words, the inlet arm (containing an outwards directed flow), is lagging behind the overall rotation, the part which in rest is parallel to the axis is now skewed, and the outlet arm (containing an inwards directed flow) leads the overall rotation. The animation on the right represents how curved tube mass flow meters are designed. The fluid is led through two parallel tubes. An actuator (not shown) induces equal counter vibrations on the sections parallel to the axis, to make the measuring device less sensitive to outside vibrations. The actual frequency of the vibration depends on the size of the mass flow meter, and ranges from 80 to 1000 Hz. The amplitude of the vibration is too small to be seen, but it can be felt by touch. When no fluid is flowing, the motion of the two tubes is symmetrical, as shown in the left animation. The animation on the right illustrates what happens during mass flow: some twisting of the tubes. The arm carrying the flow away from the axis of rotation must exert a force on the fluid to accelerate the flowing mass to the vibrating speed of the tubes at the outside (increase of absolute angular momentum), so it is lagging behind the overall vibration. The arm through which fluid is pushed back towards the axis of movement must exert a force on the fluid to decrease the fluid's absolute angular speed (angular momentum) again, hence that arm leads the overall vibration. The inlet arm and the outlet arm vibrate with the same frequency as the overall vibration, but when there is mass flow the two vibrations are out of sync: the inlet arm is behind, the outlet arm is ahead. The two vibrations are shifted in phase with respect to each other, and the degree of phase shift is a measure for the amount of mass that is flowing through the tubes and line.
Калибрлеу
Массалық ағындылық пен тығыздық өлшемдері құбырдың діріліне байланысты. Калибрлеуге ағын құбырларының қатаңдығының өзгеруі әсер етеді. Температура мен қысымның өзгеруі құбырдың қатаңдығын өзгертеді, бірақ оларды қысым мен температураның нөлдік және диапазондық түзету коэффициенттері арқылы өтеуге болады. Құбырлардың қатаңдығына қосымша әсер ететін факторлар ағын құбырларының тозуына байланысты калибрлеу коэффициентінің уақыт өте келе өзгеруіне алып келеді. Бұл әсерлерге шұңқырлар, жарықтар, жабын, эрозия немесе коррозия жатады. Бұл өзгерістерді динамикалық түрде өтеу мүмкін емес, бірақ әсерлерді бақылау үшін метрді жүйелі калибрлеу немесе тексеру жүргізуге болады. Егер өзгеріс болды деп есептелсе, бірақ ол қанағаттанарлық деп табылса, дәл өлшеуді қамтамасыз ету үшін қолданыстағы калибрлеу коэффициентіне түзету қосылуы мүмкін.
Both mass flow and density measurements depend on the vibration of the tube. Calibration is affected by changes in the rigidity of the flow tubes. Changes in temperature and pressure will cause the tube rigidity to change, but these can be compensated for through pressure and temperature zero and span compensation factors. Additional effects on tube rigidity will cause shifts in the calibration factor over time due to degradation of the flow tubes. These effects include pitting, cracking, coating, erosion or corrosion. It is not possible to compensate for these changes dynamically, but efforts to monitor the effects may be made through regular meter calibration or verification checks. If a change is deemed to have occurred, but is considered to be acceptable, the offset may be added to the existing calibration factor to ensure continued accurate measurement.