Coriolis -massavirtausmittaus

Coriolis -massavirtausmittaus

Kaasujen, nesteiden ja myös lietemäisten aineiden massavirtauksen mittauksessa hyödynnetään ns. coriolisvoimaa. Mittaus suoritetaan joko suoralla putkella (Krohne) tai U-muotoisella putkella (Micro Motion). Samaa menetelmää käytetään myös tiheyden mittaukseen.

Coriolis-mittauksen toimintaperiaatteen ansiosta prosessiolosuhteissa tapahtuvilla muutoksilla esim. lämpötilassa, paineessa, tiheydessä, viskositeetissä, johtokyvyssä tai virtaus profiilissa ei ole vaikutusta mittaukseen.

TOIMINTAPERAATE U-MUOTOISELLA PUTKELLA

Virtaus ohjataan kulkemaan käyrän mittaputken läpi, joka pistetään värähtelemään. Massavirran vaikutuksesta käyrän värähtely muuttuu siten, että käyrän alkuosan (missä virtaus kulkee poispäin suorasta putkiosasta) ja loppuosan (missä virtaus kulkee takaisin kohti suoraa putkiosuutta) välille syntyy vaihe-ero. Coriolis-voiman vaikutuksesta käyrän alkuosan vaihe värähtelyssä on jäljessä käyrän loppuosan vaihetta. Vaihe-eron suuruus on verrannollinen massavirran suuruuteen; mitä suurempi massavirta on, sitä suurempi on vaihe-ero (**)

Kuvat: Emerson/Micro Motion.

MIKÄ CORIOLISVOIMA ON?

Coriolisvoima on maapallon pyörimisliikkeestä johtuva (näennäinen) voima, joka kääntää liikkeen suunnan pohjoisella pallonpuoliskolla oikealle ja eteläisellä pallonpuoliskolla vasemmalle. Sen vaikutus näkyy tuulien ja merivirtojen sekä pitkien jokien suuntautumisessa.

Coriolisvoima aiheuttaa kiihtyvyyden a = fv, missä f on niin sanottu coriolistekijä, jonka arvo riippuu leveysasteesta ja v on liikkuvan kappaleen nopeus. Suomessa f ~ 10-4 s-1, joten nopeudella 10 m/s (= 36 km/h) liikkuva kappale kokee corioliskiihtyvyyden, joka on 1 mm/s2. G. G. de Coriolis (1792-1843) oli ranskalainen insinööri ja fyysikko. - Coriolis force

(Coriolisvoima tai Coriolisin voima, coriolisvoima, käytetään myös nimitystä geostrofinen voima)

** Lainaus lehdestä Automaatioväylä 6/2008 "Virtausmittausten merkitys yhteiskunnassa" (Juha-Pekka Nikkarila, Inspecta Oy)