Nguyên lý hoạt động cốt lõi của lưu lượng kế khối lượng Coriolis (gọi tắt là lưu lượng kế Coriolis) là sử dụng lực Coriolis sinh ra khi chất lỏng chảy bên trong một ống rung, và đo trực tiếp lưu lượng khối lượng của chất lỏng bằng cách phát hiện sự chênh lệch pha của ống rung. Nó cũng có thể suy ra và đo các thông số như mật độ và nhiệt độ.
Phân tích nguyên tắc cốt lõi
Sự hình thành lực Coriolis: Lực Coriolis là một lực quán tính. Khi một vật chuyển động thẳng trong một hệ quy chiếu quay, nó chịu tác dụng của một lực vuông góc với cả hướng chuyển động và trục quay. Trong một lưu lượng kế Coriolis, ống đo rung đóng vai trò là “hệ quy chiếu quay”, và chất lỏng chảy bên trong ống đóng vai trò là “vật chuyển động”.
Cơ chế rung động của ống đo lưu lượng: Ống đo của lưu lượng kế (thường có hình chữ U, thẳng hoặc uốn cong kép) được điều khiển bởi một bộ truyền động ở tần số cố định (tần số tự nhiên) để thực hiện dao động qua lại tuần hoàn (tương tự như dao động của một chiếc âm thoa). Khi không có dòng chất lỏng chảy bên trong ống, dao động của ống đo là đối xứng, và pha dao động ở đầu vào và đầu ra của ống hoàn toàn nhất quán.
Chênh lệch pha do dòng chảy chất lỏng gây ra Khi chất lỏng chảy từ đầu vào đến đầu ra bên trong ống rung:
Khi chất lỏng rung động hướng lên cùng với ống đo, nó chịu tác động của lực Coriolis cản trở sự rung động, dẫn đến độ trễ pha ở đầu vào của ống.
Khi chất lỏng rung động xuống dưới cùng với ống đo, nó chịu tác động của lực Coriolis làm tăng cường sự rung động, dẫn đến sự lệch pha ở đầu ra của ống.
Sự chênh lệch lực này gây ra sự lệch pha giữa đầu vào và đầu ra của ống đo, và độ lớn của sự lệch pha tỷ lệ thuận với lưu lượng khối lượng của chất lỏng.
Các cảm biến phát hiện và tính toán tín hiệu (như cảm biến điện từ) được lắp đặt ở cả hai đầu ống đo để phát hiện tín hiệu pha dao động. Bộ phát của lưu lượng kế chuyển đổi tín hiệu chênh lệch pha thành tín hiệu điện, sau đó tính toán lưu lượng khối lượng của chất lỏng thông qua thuật toán tích hợp (đo trực tiếp mà không cần bù nhiệt độ và áp suất). Đồng thời, tần số tự nhiên của ống đo có liên quan đến mật độ của chất lỏng bên trong ống, do đó mật độ chất lỏng cũng có thể được tính toán thông qua tần số dao động.
Các tính năng chính (Kết hợp với các thông số kỹ thuật của lưu lượng kế)
Đo trực tiếp lưu lượng khối lượng: Không giống như các lưu lượng kế thể tích (như lưu lượng kế xoáy và lưu lượng kế điện từ), không cần chuyển đổi qua mật độ, do đó độ chính xác và độ lặp lại ít bị ảnh hưởng bởi điều kiện làm việc.
Khả năng ứng dụng rộng rãi cho nhiều loại môi chất: Thiết bị có thể đo chất lỏng, khí và dòng chảy đa pha (như chất lỏng chứa bọt khí và hỗn hợp sệt), đặc biệt phù hợp với các môi chất có độ nhớt cao, nhiệt độ cao và áp suất cao.
Ưu điểm về thông số kỹ thuật: Độ chính xác thường đạt ±0,1%.~Sai số cho phép là ±0,5%, và độ lặp lại có thể đạt ±0,02%.~Độ chính xác ±0,1%, tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như ISO 9104 và ASTM D5125.
Thời gian đăng bài: 21/12/2025