Der Coriolis-Massendurchflussmesser ist ein Präzisionsinstrument, das den Massendurchfluss von Flüssigkeiten direkt misst. Es funktioniert nach dem Prinzip der Corioliskraft. Es ist bekannt für seine hohe Genauigkeit und gute Anpassungsfähigkeit an verschiedene Umgebungsbedingungen wie Mediumtyp, Temperatur, Druck usw. Es wird häufig zur Flüssigkeitsmessung in verschiedenen Branchen eingesetzt, beispielsweise in der Petrochemie, Lebensmittel- und Medizinindustrie, Erdgas und anderen Bereichen.
Funktionsprinzip
Das Funktionsprinzip des Coriolis-Massendurchflussmessers basiert auf dem Coriolis-Effekt. Der Coriolis-Effekt bezieht sich auf die Tatsache, dass beim Durchströmen einer Flüssigkeit durch ein vibrierendes Rohr die Bewegung der Flüssigkeit im Rohr eine Torsionskraft erzeugt, die proportional zur Durchflussrate ist, nämlich die Coriolis-Kraft. Der Durchflussmesser berechnet den Massendurchfluss der durch das Rohr fließenden Flüssigkeit, indem er die Größe dieser Torsionskraft misst.
Detaillierte Schritte:
Schwingrohr: Die Kernkomponente des Coriolis-Durchflussmessers sind ein oder mehrere Schwingrohre. Wenn die Flüssigkeit durch diese vibrierenden Rohre fließt, vibrieren die Rohre mit einer bestimmten Frequenz.
Coriolis-Effekt: Wenn die Flüssigkeit durch ein vibrierendes Rohr fließt, wird eine Coriolis-Kraft zwischen der Strömung der Flüssigkeit und der Vibrationsrichtung erzeugt. Diese Kraft verursacht eine leichte Torsion oder Phasendifferenz im vibrierenden Rohr.
Phasendifferenz erkennen: Der Sensor des Durchflussmessers misst die Drehung oder Phasendifferenz des vibrierenden Rohrs, die proportional zum Massenstrom der Flüssigkeit ist.
Berechnung des Massenstroms: Durch die Analyse der Phasendifferenz kann der Durchflussmesser den Massenstrom der durch das Rohr fließenden Flüssigkeit genau berechnen.
Dichtemessung: Coriolis-Durchflussmesser können auch Massendurchfluss und Dichte gleichzeitig messen, indem sie die Resonanzfrequenz des vibrierenden Rohrs messen, um daraus die Dichte der Flüssigkeit abzuleiten.
Temperaturkompensation: Die meisten Coriolis-Durchflussmesser verfügen über einen Temperatursensor, um die Auswirkungen der Temperatur auf Durchfluss- und Dichtemessungen zu kompensieren.
Die Auswahl des Coriolis-Massendurchflussmessers muss umfassend entsprechend den Anforderungen der spezifischen Anwendungsumgebung berücksichtigt werden, wobei vor allem die folgenden Aspekte berücksichtigt werden:
1. Messmedium
- **Mediumtyp**: Das gemessene Fluid kann eine Flüssigkeit, ein Gas oder ein Gemisch sein. Unterschiedliche Medien stellen unterschiedliche Anforderungen an das Sensormaterial und die Bauform des Durchflussmessers.
- **Mediumeigenschaften**: Einschließlich der Viskosität, Dichte, Temperatur, des Drucks und anderer Eigenschaften des Mediums. Diese Parameter wirken sich direkt auf die Genauigkeit und Stabilität des Durchflussmessers aus.
2. Durchflussbereich
- Bestimmen Sie entsprechend den tatsächlichen Arbeitsbedingungen den minimalen, maximalen und normalen Arbeitsdurchflussbereich. Der Durchflussmesserbereich sollte alle Durchflussbereiche unter den Arbeitsbedingungen abdecken und versuchen, den normalen Betriebsdurchfluss innerhalb des optimalen Arbeitsbereichs des Durchflussmessers zu erreichen.
3. Rohrgröße
- Wählen Sie das passende Durchflussmessermodell entsprechend dem Rohrdurchmesser der gemessenen Flüssigkeit. Normalerweise können Coriolis-Massendurchflussmesser Flüssigkeiten von sehr kleinen Rohrdurchmessern bis hin zu größeren Rohrdurchmessern messen.
4. Genauigkeitsanforderungen
- Unterschiedliche Branchen und Anwendungen haben unterschiedliche Genauigkeitsanforderungen. Coriolis-Massendurchflussmesser weisen im Allgemeinen eine hohe Messgenauigkeit auf (normalerweise bis zu ±0,1 % bis ±0,2 %). Wenn das Anwendungsszenario hohe Anforderungen an die Genauigkeit stellt, wählen Sie ein hochpräzises Modell.
5. Mittlere Temperatur und Druck
- Die Sensor- und Sendermaterialien des Coriolis-Durchflussmessers müssen der Temperatur und dem Druck des Arbeitsmediums standhalten. Es stehen gängige Hochtemperatur- und Hochdruckmodelle zur Verfügung.
6. Materialanforderungen
- Wählen Sie je nach Korrosivität oder besonderen Anforderungen des Mediums ein geeignetes Sensormaterial aus. Zu den gängigen Materialien gehören Edelstahl, Hastelloy, Titan usw., die für unterschiedliche Korrosivität und Umgebungen geeignet sind.
7. Installationsumgebung
- Die Installationsumgebung des Durchflussmessers ist ebenfalls ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Auswahl, z. B. ob Vibrationen auftreten, ob Explosionsschutz erforderlich ist, Anforderungen an den Schutzgrad usw.
8. Ausgangssignal
- Bestätigen Sie, ob das Ausgangssignal des Durchflussmessers den Anforderungen des Steuerungssystems entspricht. Zu den gängigen Ausgängen gehören 4–20 mA, Spannungssignal, Impulssignal, HART, Modbus usw.
9. Preis und Marke
- Es gibt viele Marken von Coriolis-Massendurchflussmessern auf dem Markt, wie z. B. Emerson, KROHNE, Endress+Hauser usw. Bei der Auswahl müssen Sie das Budget und den technischen Support der Marke, den Kundendienst und andere Faktoren kombinieren.
10. Sonstige besondere Anforderungen
- Wenn es andere spezielle Prozessanforderungen gibt, wie z. B. eine Explosionsschutzzertifizierung (z. B. ATEX, IECEx) oder eine Zertifizierung nach Hygienestandards (z. B. FDA, 3A-Standard), müssen Sie diese bei der Auswahl berücksichtigen.
Zusammenfassung
Die Auswahl eines Coriolis-Massendurchflussmessers sollte anhand mehrerer Faktoren wie Messmedium, Durchflussbereich, Genauigkeitsanforderungen, Installationsumgebung usw. umfassend analysiert werden, um sicherzustellen, dass das ausgewählte Modell für das spezifische Anwendungsszenario geeignet ist. Es wird empfohlen, während des Auswahlprozesses mit Lieferanten oder technischen Experten zu kommunizieren, um sicherzustellen, dass das am besten geeignete Produkt ausgewählt wird.
Detaillierte Einführung des Coriolis-Massendurchflussmessers:
Der Coriolis-Massendurchflussmesser ist ein Messgerät zur Messung des Massendurchflusses von Flüssigkeiten oder Gasen und sein Funktionsprinzip basiert auf dem Coriolis-Effekt. Coriolis-Durchflussmesser werden aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und ihres breiten Anwendungsspektrums häufig eingesetzt. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung in das Coriolis-Massendurchflussmessgerät:
Funktionsprinzip
Das Funktionsprinzip des Coriolis-Massendurchflussmessers basiert auf dem Coriolis-Effekt, der sich auf die Trägheitskraft bezieht, der ein Objekt ausgesetzt ist, wenn es sich in einem rotierenden System bewegt. Konkret verwendet der Coriolis-Durchflussmesser die folgenden Schritte zur Durchflussmessung:
1. **Flüssigkeit, die durch den Sensor strömt**: Die Flüssigkeit fließt im Sensor des Durchflussmessers, normalerweise durch ein Paar vibrierender Röhren oder vibrierender Elemente.
2. **Vibration des Schwingrohrs**: Die Schwingrohre des Durchflussmessers werden gezwungen, mit einer bestimmten Frequenz und Amplitude zu schwingen. Auf diese vibrierenden Rohre übt das Fluid während des Strömungsprozesses eine Kraft aus.
3. **Erzeugung der Coriolis-Kraft**: Wenn die Flüssigkeit durch das Vibrationsrohr fließt, wird aufgrund der Trägheit der Flüssigkeit eine Coriolis-Kraft erzeugt, die zu einer relativen Verschiebung des Vibrationsrohrs führt. Diese Verschiebung beeinflusst die Schwingungsfrequenz und -phase des Schwingrohrs.
4. **Messung und Berechnung**: Der Sensor erfasst die relative Verschiebung und Frequenzänderung des Schwingrohrs und wandelt diese Signale in Massendurchflusswerte um. Durch die Analyse der Schwingungseigenschaften des Schwingrohrs kann der Durchflussmesser den Massendurchfluss der Flüssigkeit direkt berechnen, ohne die Dichte- und Temperaturänderungen der Flüssigkeit zu berücksichtigen.
Hauptmerkmale
- **Hohe Genauigkeit**: Coriolis-Durchflussmesser bieten eine sehr hohe Messgenauigkeit, die 0,1 % oder sogar mehr erreichen kann.
- **Direkte Messung des Massenstroms**: Der Massenstrom des Fluids kann direkt gemessen werden, ohne das Verhältnis zwischen Volumenstrom und Dichte umzurechnen.
- **Breite Anwendbarkeit**: Geeignet für die Durchflussmessung von Flüssigkeiten und Gasen, einschließlich Flüssigkeiten mit hoher Viskosität, Korrosivität oder hohem Blasengehalt.
- **Umfassende Funktionen**: Viele Coriolis-Durchflussmessgeräte können neben der Durchflussmessung auch andere Parameter wie Temperatur, Dichte und Konzentration messen.
- **Geringerer Wartungsaufwand**: Da der Messteil des Durchflussmessers keine beweglichen mechanischen Teile hat, ist er relativ weniger anfällig für Verschleiß und Ausfälle.
Anwendungsgebiete
- **Chemische Industrie**: Wird zur genauen Messung des Durchflusses von Chemikalien verwendet, insbesondere von solchen, die stark korrosiv oder viskos sind.
- **Lebensmittel- und Getränkeindustrie**: Flüssige Rohstoffe und Produkte genau messen, um Produktkonsistenz und -qualität sicherzustellen.
- **Öl und Gas**: Messen Sie den Durchfluss von Öl, Erdgas und deren Gemischen, insbesondere in Situationen, in denen hohe Genauigkeit und Stabilität erforderlich sind.
- **Pharmazeutische Industrie**: Wird zur genauen Messung des Flusses von Arzneimitteln und anderen kritischen Flüssigkeiten während des Produktionsprozesses verwendet.
Insgesamt sind Coriolis-Massendurchflussmesser aufgrund ihrer hohen Genauigkeit, Stabilität und Vielseitigkeit in vielen Industriebereichen zu wichtigen Durchflussmessgeräten geworden.
Hauptmerkmale
1. Unübertroffene Leistung bei der Messung von Flüssigkeitsmassendurchfluss, Volumendurchfluss und Dichte
2. Das einzigartige Design sorgt für beispiellose Messempfindlichkeit und Stabilität
3. Garantiert eine gleichbleibende, zuverlässige Leistung über den größten Durchflussbereich
4. Entwickelt, um Prozess-, Montage- und Umwelteinflüsse zu minimieren
Funktionsprinzip
Wenn ein Rohr um einen Punkt (P) gedreht wird, während Flüssigkeit durch das Rohr fließt (in Richtung des Rotationszentrums oder von diesem weg), erzeugt diese Flüssigkeit eine Trägheitskraft, siehe Abbildung 1.1:
Sensorstruktur
Der Sensor des Massendurchflussmessers besteht aus Messrohr, Antriebsvorrichtung, Positionsdetektor, Stützstruktur, Temperatursensor, Gehäuse usw.
① Tragstruktur: Das auf der Tragstruktur befestigte Messrohr dient als Schwingachse.
② Das Messrohr (Vibrationsrohr): besteht aus zwei parallelen Rohren.
③ Positionsdetektor: Wird zur Messung der Messrohrverzerrung verwendet.
④ Antriebsvorrichtung: Erzeugt eine elektromagnetische Kraft, um das Messrohr anzutreiben und es nahe der Resonanzfrequenz vibrieren zu lassen.
⑤ Gehäuse: Schützen Sie das Messrohr, die Antriebseinheit und den Detektor.
Technische Parameter
Spezifikation | DN (mm) | Durchflussbereich (kg/h) |
Nullstabilität, kg/h
|
Nenndruck (MPa) |
NW (kg) |
GW (kg) |
||
0,2 % | 0,15 % | 0,1 % | ||||||
DN3 | 3 | 0~96~120 | 0,018 | 0,012 | 0,012 | 40 | 8 | 19 |
DN6 | 6 | 0~540~660 | 0,099 | 0,066 | 0,066 | 20 | 12 | 22 |
DN8 | 8 | 0~960~1200 | 0,18 | 0,12 | 0,12 | 20 | 12 | 23 |
DN10 | 10 | 0~1500~1800 | 0,27 | 0,18 | 0,18 | 20 | 11 | 24 |
DN15 | 15 | 0~3000~4200 | 0,63 | 0,42 | 0,42 | 20 | 12 | 25 |
DN20 | 20 | 0~6000~7800 | 1.17 | 0,78 | 0,78 | 16 | 20 | 34 |
DN25 | 25 | 0~10200~13500 | 2.025 | 1,35 | 1,35 | 16 | 21 | 35 |
DN32 | 32 | 0~18 000~24 000 | 3.6 | 2.4 | 2.4 | 16 | 27 | 45 |
DN40 | 40 | 0~30 000~36 000 | 5.4 | 3.6 | 3.6 | 12 | 35 | 55 |
DN50 | 50 | 0~48 000~60 000 | 9 | 6 | 6 | 12 | 40 | 60 |
DN80 | 80 | 0~120 000~160 000 | 24 | 16 | 16 | 8 | 90 | 150 |
DN100 | 100 | 0~222 000~270 000 | 40,5 | 27 | 27 | 8 | 170 | 245 |
DN150 | 150 | 0~480 000~600 000 | 90 | 60 | 60 | 6 | 255 | 350 |
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