Základním principem činnosti Coriolisova hmotnostního průtokoměru (zkráceně Coriolisův průtokoměr) je využití Coriolisovy síly generované prouděním kapaliny uvnitř vibrující trubice a přímé měření hmotnostního průtoku kapaliny detekcí fázového rozdílu vibrující trubice. Dokáže také odvodit a měřit parametry, jako je hustota a teplota.
Rozklad základních principů
Vznik Coriolisovy síly Coriolisova síla je setrvačná síla. Když se objekt pohybuje lineárně v rotující vztažné soustavě, působí na něj síla kolmá ke směru pohybu i ose otáčení. V Coriolisově průtokoměru vibrující měřicí trubice funguje jako „rotující vztažná soustava“ a kapalina proudící uvnitř trubice slouží jako „pohybující se objekt“.
Vibrační pohon měřicí trubice Měřicí trubice průtokoměru (obvykle tvaru U, rovná nebo dvojitě ohnutá) je poháněna aktuátorem s pevnou frekvencí (vlastní frekvencí), aby prováděla periodické vratné vibrace (podobné vibracím ladičky). Pokud uvnitř trubice neproudí kapalina, vibrace měřicí trubice jsou symetrické a fáze vibrací na vstupním a výstupním konci trubice jsou zcela konzistentní.
Fázový rozdíl způsobený prouděním kapaliny Když kapalina proudí od vstupního konce k výstupnímu konci uvnitř vibrační trubice:
Když kapalina vibruje směrem nahoru s měřicí trubicí, je vystavena Coriolisově síle, která vibracím brání, což má za následek fázové zpoždění na vstupním konci trubice.
Když kapalina vibruje směrem dolů s měřicí trubicí, je vystavena Coriolisově síle, která vibrace podporuje a vede k fázovému posunu na výstupním konci trubice.
Tento rozdíl v síle způsobuje fázový rozdíl mezi vstupním a výstupním koncem měřicí trubice a velikost fázového rozdílu je přímo úměrná hmotnostnímu průtoku kapaliny.
Detekce a výpočet signálu Na obou koncích měřicí trubice jsou instalovány senzory (například elektromagnetické senzory), které detekují fázové signály vibrací. Vysílač průtokoměru převádí signál fázového rozdílu na elektrický signál a poté pomocí vestavěného algoritmu vypočítá hmotnostní průtok kapaliny (přímé měření bez nutnosti kompenzace teploty a tlaku). Vlastní frekvence měřicí trubice souvisí s hustotou kapaliny uvnitř trubice, takže hustotu kapaliny lze také vypočítat pomocí frekvence vibrací.
Klíčové vlastnosti (v kombinaci s technickými parametry průtokoměru)
Přímé měření hmotnostního průtoku: Na rozdíl od objemových průtokoměrů (jako jsou vírové a elektromagnetické průtokoměry) není nutný přepočet pomocí hustoty, takže přesnost a opakovatelnost jsou méně ovlivněny pracovními podmínkami.
Široká použitelnost pro média: Může měřit kapaliny, plyny a vícefázové toky (jako jsou kapaliny a suspenze s bublinami) a je obzvláště vhodný pro média s vysokou viskozitou, vysokou teplotou a vysokým tlakem.
Výhody v technických parametrech: Přesnost obvykle dosahuje ±0,1 %～±0,5 % a opakovatelnost může dosáhnout ±0,02 %～±0,1 %, v souladu s mezinárodními normami, jako jsou ISO 9104 a ASTM D5125.
Čas zveřejnění: 21. prosince 2025