Was ist ein Coriolis-Massendurchflussmesser?
Coriolis-Massendurchflussmesser sind Durchflussmesser, die sich die Coriolis-Kraft zunutze machen.
Es ist eines der wenigen Durchflussmessgeräte, die Massendurchflüsse messen können und wird häufig in pharmazeutischen und Lebensmittelproduktionsprozessen eingesetzt, wo Massendurchflüsse gemessen werden müssen.
Viele andere Durchflussmessgeräte können nur volumetrische Durchflussraten messen und um aus den volumetrischen Durchflussraten Massendurchflussraten zu erhalten, muss eine Umrechnung mit Hilfe von Druckmessern, Thermometern, Dichtemessern usw. vorgenommen werden. Coriolis-Massendurchflussmesser können jedoch selbständig Massendurchflussmessergebnisse mit hoher Genauigkeit liefern.
Anwendungen von Coriolis-Massendurchflussmessern
Coriolis-Massendurchflussmesser werden hauptsächlich zur Messung des Massendurchflusses eingesetzt. Da der Volumendurchfluss durch Druck und Temperatur beeinflusst wird, wird die Messung des Massendurchflusses in Situationen eingesetzt, in denen Fehler aufgrund dieser Effekte nicht toleriert werden können. Sie werden in einer Vielzahl von Industriezweigen eingesetzt, typische Anwendungsbeispiele sind:
1. Petrochemische Industrie
Sie werden zur Messung des Massendurchflusses von Rohstoffen und Produkten bei der Herstellung von Erdöl und Chemikalien verwendet. Dies ist z. B. der Fall, wenn sich die Temperatur der Flüssigkeit vor und nach dem Umschlag des Produkts erheblich ändert wie beim Transport von Erdölprodukten oder wenn Eigenschaften eines Produkts je nach seiner Herkunft erheblich variieren, z. B. bei verflüssigtem Erdgas (LNG) oder Flüssiggas (LPG).
2. Lebensmittelindustrie
Sie werden zur Messung des Durchflusses von flüssigen oder viskosen Materialien in der Lebensmittelproduktion eingesetzt, z. B. zur Messung der Durchflussmenge von Schokolade oder Melasse.
3. Papierindustrie
Sie werden zur Messung der Durchflussmenge von Flüssigkeiten bei der Papierherstellung, z. B. zur Einstellung der Dosierung und des Mischungsverhältnisses verschiedener chemischer Flüssigkeiten.
4. Medizinische Industrie
Sie werden zur Messung der Durchflussmenge von Chemikalien, die in der Medizin eingesetzt werden, verwendet.
5. Feuerlöschanwendungen
Sie werden zur Messung des Wasserdurchflusses in Feuerlöschschläuchen und -leitungen eingesetzt.
Abgesehen von diesen Anwendungen werden Coriolis-Durchflussmessgeräte auch in verschiedenen anderen Industriezweigen verwendet, z. B. in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie, im Energiesektor und in der Wasseraufbereitung.
Funktionsweise des Coriolis-Massendurchflussmessers
Coriolis-Massendurchflussmesser nutzen die Coriolis-Kraft, um Massendurchfluss, Volumenstrom, Dichte und Temperatur mit hoher Genauigkeit zu messen. Die Coriolis-Kraft ist die Scheinkraft, die auftritt, wenn sich ein Objekt in einem rotierenden Koordinatensystem bewegt.
Ein Oszillator wird in ein U-förmiges Rohr eingesetzt, durch das eine Flüssigkeit strömt. Der Oszillator erzeugt aufgrund der Trägheitskräfte, die beim Auftreffen der Flüssigkeit auf den Oszillator entstehen, seitliche Schwingungen, die mit der Drehung des Rohrs verbunden sind. Der Massendurchfluss kann durch Messung der Phasendifferenz des Drehwinkels des Rohrs ermittelt werden, den die am Einlass und am Auslass installierten Sensoren zur Schwingung machen.
Das Durchflussrohr schwingt mit seiner eigenen Schwingungsfrequenz und die Dichte der Flüssigkeit lässt sich aus der Frequenz ablesen, die mit der Dichte der inneren Flüssigkeit variiert. Im Inneren des Durchflussmessers ist ein Thermometer installiert und diese Temperaturinformation wird verwendet, um die Härte des Durchflussrohrs zu kompensieren, was sehr genaue Messungen ermöglicht.
Auf der Grundlage der gemessenen Informationen können gleichzeitig Volumendurchfluss, Konzentration, spezifisches Gewicht usw. berechnet werden. Da nur das Durchflussrohr mit der Flüssigkeit in Berührung kommt und keine beweglichen Teile vorhanden sind, können verschiedene Arten von Flüssigkeiten mit hoher Genauigkeit gemessen werden.
Weitere Informationen zu Coriolis-Massendurchflussmessern
Merkmale von Coriolis-Massendurchflussmessern
Der Coriolis-Massendurchflussmesser weist die folgenden drei Hauptmerkmale auf:
1. Großer Viskositätsbereich
Coriolis-Massendurchflussmesser haben einen Viskositätsbereich von bis zu 10 000 CP (z. B. Honig), abhängig von der Sorte. Beispiele für Durchflussmessgeräte, die für die Messung hochviskoser Flüssigkeiten geeignet sind, sind Verdrängungs-, Ultraschall- und elektromagnetische Durchflussmessgeräte. Coriolis-Massendurchflussmesser können für hochviskose, schlammige (nachteilig für Verdrängerdurchflussmesser und Ultraschalldurchflussmesser) und nicht leitfähige Flüssigkeiten (nachteilig für magnetisch-induktive Durchflussmesser) von Vorteil sein.
2. Hoher Preis
Coriolis-Massendurchflussmesser kosten mindestens mehrere tausend bis hundertausend USD. Dies ist auf den hohen technischen Aufwand zurückzuführen, der für die Bearbeitung des Rohrs im Inneren des Geräts und für die Steuerung des Sensors, der die Phasendifferenz des Verdrehungswinkels erfasst, erforderlich ist.
3. Große Druckverluste
Das Rohr im Inneren des Coriolis-Massendurchflussmessers ist dünn ausgelegt, was zu einem großen Druckverlust führt. Dies dient dazu, die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr zu erhöhen und die Empfindlichkeit des Sensors durch Erhöhung der Coriolis-Kraft zu steigern.