Yüksek hassasiyetli kütle akış ölçerden bahsederken, genellikle Coriolis kütle akış ölçer ve Termal kütle akış ölçerden bahsediyoruz.
Bir bedenin temel fiziksel boyutlarından ve özelliklerinden biri kütledir. Yaratılamaz veya yok edilemez. Kütle miktarı sınırlardan bağımsız olarak sabit kalır. Ancak, sınırların ötesinde bir kütle akışı varsa, giren kütle ile çıkan kütle toplamı sıfır olmalıdır. Kütle bakım yasası, sisteme giren kütlenin aynı zaman aralığında sistemden çıkan kütleye eşit olması gerektiğini belirtir.
Akışı ölçerken, iki fazlı karışımlardan kaçınılmalıdır - aynı boruda akan gaz / sıvı, gaz / katı veya sıvı / katı, çünkü farklı hızlarda ve hatta farklı yönlerde hareket edebilirler, bu nedenle akışın sağlanması gerekir. olabildiğince homojen (boruyu boyutlandırarak veya sayacı konumlandırarak).
Ölçülen parametrenin doğrudan kütle akışıyla ilişkili olduğu bir doğrudan kütle akışı ölçümü ve sıvının hacim akışı ve yoğunluğunun ölçüldüğü ve böylece kütle akışıyla daha da birleştirildiği dolaylı bir kütle akışı ölçümü vardır.
Tek bir gaz bileşenine veya karışık gaz ölçümünün sabit bir kısmına adanmış bir termal kütle akış ölçer , petrol ve kimya endüstrilerinde, tıbbi cihazlarda, biyomühendislikte, yanma kontrolünde, gaz dağıtımında, çevresel izleme, hassas aletler, bilimsel araştırma, metalurji, havacılık ve diğer alanlar.
Gaz akışı ölçümü - sıcaklıklarına ve basınçlarına bağlıdır. Bu nedenle, gaz akışı, bağıl nemde basınç ve sıcaklık ile tanımlanan, gazın normal durumuna göre ifade edilir.
Termal dağılım prensibine göre bir termal dağılım kütle akış ölçer tasarlanmıştır. Isıtılmış bir nesnenin ısı yayılımı, sıvı ısıtma nesnesinin içinden geçtiğinde sıvı akış hızı ile orantılıdır. Sensörün iki standart RTD seviyesi vardır, biri bir ısı kaynağı oluşturmak ve bir sıvının sıcaklığını ölçmek için kullanılır, sıvı akarken, aralarındaki sıcaklık farkı Akış boyutuyla doğrusal olarak ilişkilidir ve ardından bir mikroelektronik aracılığıyla kontrol teknolojisi, oran, ölçüm sinyalinin doğrusal çıkışına dönüştürülür.
Coriolis kütlesel akış ölçerler , ölçüm prensiplerine dayanarak, hemen hemen her ortamın akışını ölçebilir. Bu cihazlar, yüksek ölçüm hassasiyeti (kütle akışını ölçerken ölçülen değerin ±% 0,1 ... 0,5'i) ve yüksek maliyetleri ile karakterize edilir. Bu nedenle, Coriolis akış ölçerler ticari ölçüm istasyonlarında, dozlama / doldurma işlemlerinde veya ortamın kütle akışını ölçmenin veya aynı anda birkaç parametreyi (kütle akışı, yoğunluk ve sıcaklık) kontrol etmenin gerekli olduğu sorumlu teknolojik işlemlerde kullanım için önerilir.
Fransız inşaat mühendisi ve fizikçi Gaspard G. Coriolis'in (1792–1843) ismini almıştır. Coriolis debimetreler, hızı veya hacmi ölçenlerin aksine kütle akışı ölçer. Coriolis ölçüm cihazları sıvı basıncı, sıcaklık, viskozite ve yoğunluktan etkilenmez. Bu özellik nedeniyle, bu sayaçlar belirli sıvı türlerine özgü parametreler için yeniden kalibrasyon ve kompanzasyon yapılmadan kullanılır. Sadece sıvılar için kullanıldılar, ancak son zamanlarda gazlar için uyarlandılar.
Bu sayaç, genellikle paslanmaz çelikten yapılmış bir veya iki giriş ve çıkış titreşim tüpünden oluşur. Akan sıvının borulara veya kaplamalara mekanik veya kimyasal saldırısını önlemek için bu, sayacın doğruluğu açısından çok önemlidir. Çoğunlukla U şeklinde yapılırlar. Gazlar için daha ince borular kullanılırken, sıvılar için daha kalın borular daha uygundur.
Sıvı, girişteki ölçere girer, kütle akış hızı, titreşim tüplerindeki sıvının hareketi ile belirlenir. Sıvı, girişten çıkışa doğru hareket ettikçe, tüpün titreşiminden kaynaklanan ivmeye bağlı olarak farklı kuvvetler geliştirir.
Bu kuvvetlerin bir sonucu olarak tüp, titreşimli bir döngüden geçerken bükülerek hareket eder. Bükülme miktarı, borudan geçen kütle akışı ile doğru orantılıdır.
Akışsız bir durumda tüp, aralarında sıfır faz kayması olan bir sinüs dalgasının bulunduğu giriş ve çıkışta aynı şekilde titreşir. Akış sırasında, tüp döndürülür ve yanlar, aralarında bir faz kayması ile farklı şekilde titreşir.
Kural olarak, paslanmaz çelik ve Hastelloy alaşımları, kütle akış ölçerlerinde boru ölçüm malzemeleri olarak kullanılır ve bu nedenle, bu cihazlar, oldukça aşındırıcı ortamların akışını ölçmek için uygun değildir. Ayrıca, bir kütle akış ölçer kullanarak akış ölçümünün doğruluğu, ölçülen ortamda çözünmemiş gazın varlığından etkilenir.
Coriolis akış ölçerin ana dezavantajı, nispeten yüksek başlangıç maliyetidir. Bununla birlikte, Coriolis sensörlerinin farklı sıvıları işlemedeki çok yönlülüğü, onları birden çok farklı sıvı türünün ölçülmesi gereken üretim tesislerinde çok yararlı hale getirir.
Coriolis akış ölçer, tek bir ölçüm cihazı ile kütle ve hacim akışını, yoğunluğu, konsantrasyonu ve sıcaklığı ölçmenizi sağlayan çok güvenilir bir cihazdır. Gıda endüstrisinde şeker, alkol ve süt yoğunluğunun konsantrasyonunu ve akış hızını ölçmek için sıklıkla uygulamalar vardır. Diğer tipik uygulamalar, pahalı biyositlerin dozlanması ve yakıt kütlesinin doğrudan ölçülmesiyle verimliliğin önemli ölçüde artırıldığı enerji santrallerinde brülörlerin yüksek hassasiyetli yakıt beslemesidir.
Coriolis akış ölçer, çeşitli viskoz sıvılar, yağlar, solventler ve kimyasalların dozlanması için idealdir. Coriolis, çevrimiçi kütle ve hacimsel akışı, yoğunluğu, konsantrasyonu ve sıcaklığı ölçer. Çeşitli hidrokarbon türlerini ve pahalı kimyasalları ölçmek için mükemmeldir.