Кориолисов расходомер (Tkjnklnvkf jgv]k;kbyj)

Датчик расхода массового преобразователя расхода

Схема работы кориолисова расходомера

Вид колебаний трубок кориолисового расходомера без потока жидкости. Амплитуда колебания для наглядности утрированно увеличена.

Вид колебаний трубок кориолисового расходомера с потоком жидкости

Кориоли́сов расходоме́р — средство измерения, использующее силу Кориолиса для измерения массового расхода жидкостей, газов. Также данные устройства используются для измерения расхода СУГ.

Принцип действия

Принцип действия основан на изменениях фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется среда. Поток с определённой массой, движущийся через входные ветви расходомерных трубок, создает кориолисову силу, которая сопротивляется колебаниям расходомерных трубок. В повседневной жизни эта сила чувствуется, когда гибкий шланг извивается под напором прокачиваемой через него воды.

При неподвижной среде в трубках колебания трубок, возбуждаемые специальным устройством происходят в противофазе. При движении среды в трубках возникает разность фаз колебаний трубок, причём разность фаз пропорциональна скорости среды в трубках, а следовательно пропорциональна величине массового расхода. Именно разность фаз является информационным сигналом расхода которая измеряется и преобразуется электронной схемой в сигнал расхода.

Преимущества измерения кориолисовым расходомером:

• высокая точность измерений параметров;
• работают вне зависимости от направления потока;
• не требуются прямолинейные участки трубопровода до и после расходомера;
• надёжная работа при наличии вибрации трубопровода, при изменении температуры и давления рабочей среды (только в случае если расходомер установлен на резиновые подставки-прокладки);
• длительный срок службы и простота обслуживания благодаря отсутствию движущихся и изнашивающихся частей;
• измеряют расход сред с высокой вязкостью.

Литература

• Wang T. Coriolis flowmeters: a review of developments over the past 20 years, and an assessment of the state of the art and likely future directions / T. Wang, R. Baker // Flow Meas. Instrum. − 2014. — V. 40 № 1. — P. 99—123.
• Henry M. Self-validating digital Coriolis mass flow meter / M. Henry // Comput. Control Eng. — 2000. — V. 11, № 5. — P. 219—227.
• Marple S. L. Digital spectral analysis: with applications / S. L. Marple. — New Jersey: Prentice-Hall, 1987. — 492 p.
• Сергиенко, А. Б. Цифровая обработка сигналов /А. Б. Сергиенко. — СПб.: Изд-во Питер, 2002. — 608 с.
• Rabiner L. R. Theory and application of Digital Signal Processing / L. R. Rabiner, B Gold — New Jersey: Prentice-Hall, 1975. — 762 p.
• Henry M. P. Prism Signal Processing for Sensor Condition Monitoring / M.P. Henry, O. Bushuev, O. Ibryaeva // 2017 IEEE 26th International Symposium on Industrial Electronics ISIE. — 2017. — V. 10, № 2. — P. 224—276.
• Huang N. E. A review on Hilbert-Huang transform: Method and its applications to geophysical studies / N.E. Huang, Z. Wu. //Reviews of geophysics. — 2008. — V. 46, № 2. — P. 1-23.
• Prony G. Essai experimental et analytique: sur les lois de la dilatabilite de fluides elastiques et sur celles de la force expansive de la vapeur de l’еau et de la vapeur de l’alkool, a differentes temperatures / G. Prony // J. E. Poly tech. — 1795. — V. 1, № 2. — P. 24-76.
• Kumeresan R. Prony method for noisy data: Choosing the signal components and selecting the order in exponential signal models / R. Kumaresan, D. W. Tufts, L. L. Scharf // Proceedings of the IEEE. — 1984. — V. 72, № 2. — P. 230—233.
• Hua, Y. Matrix Pencil Method for Estimating Parameters of Exponentially Damped/Undamped Sinusoids in Noise/ Y. Hua, T. K. Sarkar // IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Process. — 1990. — V. 38, № 5. — P. 814—824.
• Ibryaeva O., Salov D. «Matrix Pencil Method for Coriolis Mass Flow Meter Signal Processing in Two-Phase Flow Conditions», 2017 International conference on Industrial Engineering (ICIE) to appear., pp. 4, 2017.
• Sarrazin F. Comparison between Matrix Pencil and Prony methods applied on noisy antenna responses / F. Sarrazin, A. Sharaiha, P. Pouliguen // Loughborough Antenna and Propagation Conference Loughborough Antennas & Propagation Conference. — 2011. — P. 1—44.
• Li M. Signal Processing Methods for Coriolis Mass Flow Metering in Two-Phase Flow Conditions / M. Li, M. P. Henry // in 2016 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT). — 2016. — V. 1, № 1 — P. 1—14.
• Li M. Complex Bandpass Filteringfor Coriolis Mass Flow Meter Signal Processing / M. Li, M. P. Henry //in 42nd IEEE Industrial Electronics Conference. — 2016. -V. 1, № 1 — P. 133—137.
• Генри М. П. Метод матричных пучков для оценки параметров векторных процессов / М. П. Генри, О. Л. Ибряева, Д. Д. Салов, А. С. Семенов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математическое моделирование и программирование» — 2017 — Т. 10, № 4. — С. 92 — 105.

Ссылки

• www.endress.com // mass flowmeters (англ.) Endress+Hauser