코리올리스 유량계는 어떻게 작동합니까?

북반구의 저기압 시스템에서 풍향이 주로 동-서쪽인 이유-가 궁금하신가요?

답은 지구의 자전에 있습니다.-지구는 주로 동서로 회전하며-지구의 회전 속도는 극지방보다 적도 부근에서 더 빠릅니다. 이 회전은 풍향을 유도하여 북반구에서 주로 서쪽에서 동쪽으로 불게 합니다. 프랑스 과학자 Gaspard-Gustave de Coriolis는 흐르는 공기에 대한 측면 힘의 효과를 발견하고 그의 이름을 따서 코리올리스 효과라고 명명했습니다. 무엇보다도 코리올리 효과가 회전 시스템에서 흐르는 공기의 편향을 설명한다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 실제로 코리올리 효과는 질량 관성 효과입니다.

코리올리스 효과는 보다 실용적인 응용 분야인 가스 및 액체의 질량 유량 측정에도 적용됩니다. 이를 위해 측정할 유체는 진동 튜브를 통해 강제로 흐르게 됩니다. 코리올리스 유량계에서 액츄에이터는 얇은 튜브가 고유 주파수 주위에서 지속적으로 진동하도록 합니다. 파이프를 따라 배열된 두 개의 센서는 시간 경과에 따른 진동 튜브의 편향을 측정합니다. 튜브를 통해 유체가 흐르지 않으면 두 센서 모두 동시에 동일한 편향을 측정합니다.

그러나 가스나 액체가 튜브를 통해 흐를 때 그 질량은 유체의 관성으로 인해 추가 비틀림을 유발합니다.

이 두 측정 간의 차이를 "위상 변이"라고 하며 튜브를 통과하는 질량 유량을 직접 측정합니다.

위상 변이는 질량 유량에 정비례합니다. 위상 변이가 클수록 질량 유량도 커집니다.

코리올리 효과에 기반한 질량 유량계는 이보다 훨씬 더 많은 일을 할 수 있습니다.-유체 밀도도 측정할 수 있습니다!

위상 변이는 질량 유량의 척도인 반면, (자연) 진동 주파수는 유체 밀도의 척도입니다. 유체 밀도는 튜브의 진동 주파수에 영향을 미칩니다. 밀도가 높은 유체는 밀도가 낮은 유체보다 낮은 주파수에서 진동합니다. 따라서 진동 주파수는 액체나 기체의 밀도를 직접적으로 반영합니다.

동일한 장치를 사용하여 질량 유량과 밀도를 독립적으로 측정할 수 있어 코리올리스 유량계의 다양성을 입증합니다.

코리올리스 유량계는 질량 유량을 직접 측정합니다. 직접 측정하면 유체의 물리적 특성으로 인한 오류가 제거됩니다. 반면에 열 유량계는 질량 유량을 간접적으로만 측정할 수 있습니다. 측정 방법의 이러한 근본적인 차이점은 일반적인 응용 분야에 영향을 미칩니다.

열식 질량 유량계는 유체의 열용량을 활용하여 질량 유량을 측정합니다. 핵심 구성 요소에는 히터와 하나 또는 두 개의 온도 센서가 포함됩니다. 가열(하나의 센서 사용)에 필요한 전력 또는 두 센서 간의 온도 차이는 유체의 질량 유량에 비례합니다. 열식 질량 유량계는 주로 가스에 사용됩니다.

코리올리스 원리는 질량 유량을 직접 측정하므로 코리올리스 유량계는 가스와 액체 모두에 사용할 수 있습니다.

코리올리스 유량계는 액추에이터를 통해 센서 튜브를 진동시킵니다. 거의 동일한 주파수의 외부 진동이 측정을 방해할 수 있습니다.

예를 들어 근처의 기차, 건물의 에어컨 또는 기타 기계로 인해 진동이 발생할 수 있습니다. 이러한 외부 진동 소스를 식별하는 것이 영향을 최소화하는 첫 번째 단계입니다. 예를 들어, 코리올리스 유량계를 영향을 덜 받는 위치로 이동하거나, 장치를 회전시키거나, (더 큰) 질량 블록을 사용하거나, 분리를 위한 댐퍼 및/또는 유연한 튜브를 사용하여 진동을 줄일 수 있습니다.

코리올리스- 기반 질량 유량계는 다양하거나 알려지지 않은 가스 또는 액체 혼합물의 질량 유량을 측정하거나 초임계 가스를 측정할 때 특히 적합합니다. 질량 유량을 직접 측정하는 것(따라서 유체 물리학으로 인한 오류 제거) 외에도 이러한 장치는 매우 높은 정확성과 반복성을 제공합니다. 코리올리스 유량계는 유연하고 안정적이며 매우 정확한 유량계입니다.

코리올리스 유량계를 성공적으로 적용하여 식물 등의 원료에서 천연 화합물을 자동 추출하는 정확도를 향상시켜 추출 품질을 향상시켰습니다. 여기서 초임계 이산화탄소의 유량과 온도를 측정하고 제어함으로써 선택적이고 정밀한 추출이 가능하며 반복 가능한 수율을 보장합니다.