코리올리스 질량 유량계의 작동 원리

코리올리스 질량 유량계(줄여서 코리올리스 유량계)의 핵심 작동 원리는 진동하는 관 내부를 유체가 흐를 때 발생하는 코리올리스 힘을 이용하여 진동하는 관의 위상차를 감지함으로써 유체의 질량 유량을 직접 측정하는 것입니다. 또한 밀도, 온도 등의 매개변수도 측정할 수 있습니다.

핵심 원칙 분석

코리올리 힘의 발생 원리 코리올리 힘은 관성력의 일종입니다. 회전하는 기준계에서 물체가 직선 운동을 할 때, 운동 방향과 회전축 모두에 수직인 힘을 받습니다. 코리올리 유량계에서 진동하는 측정관은 "회전 기준계" 역할을 하고, 관 내부를 흐르는 유체는 "움직이는 물체" 역할을 합니다.

측정관의 진동 구동 유량계의 측정관(일반적으로 U자형, 직선형 또는 이중 굴곡형)은 고정 주파수(고유 주파수)로 구동되는 액추에이터에 의해 주기적인 왕복 진동(소리굽쇠의 진동과 유사)을 수행합니다. 관 내부에 유체 흐름이 없을 때 측정관의 진동은 대칭이며, 관의 입구와 출구 끝단에서의 진동 위상은 완전히 일치합니다.

진동관 내부에서 유체가 입구에서 출구로 흐를 때 유체 흐름으로 인한 위상차가 발생합니다.

측정 튜브와 함께 유체가 위쪽으로 진동할 때, 유체는 진동을 방해하는 코리올리 힘을 받게 되며, 이로 인해 튜브 입구 끝에서 위상 지연이 발생합니다.

측정 튜브와 함께 유체가 아래쪽으로 진동할 때, 유체는 진동을 촉진하는 코리올리 힘을 받게 되며, 이로 인해 튜브 출구 끝에서 위상차가 발생합니다.

이러한 힘의 차이는 측정관의 입구와 출구 사이에 위상차를 발생시키며, 위상차의 크기는 유체의 질량 유량에 정비례합니다.

측정관 양 끝에는 신호 감지 및 계산 센서(예: 전자기 센서)가 설치되어 진동 위상 신호를 감지합니다. 유량계의 송신기는 위상차 신호를 전기 신호로 변환한 후 내장 알고리즘을 통해 유체의 질량 유량을 계산합니다(온도 및 압력 보상 없이 직접 측정). 또한, 측정관의 고유 진동수는 관 내부 유체의 밀도와 관련이 있으므로 진동 주파수를 통해 유체 밀도도 계산할 수 있습니다.

주요 특징 (유량계 기술 사양과 함께)

질량 유량의 직접 측정: 용적 유량계(예: 와류 유량계 및 전자기 유량계)와 달리 밀도를 통한 변환이 필요 없으므로 작업 조건의 영향을 덜 받아 정확도와 반복성이 우수합니다.

적용 범위가 넓습니다. 액체, 기체 및 다상 유동(기포를 포함하는 액체 및 슬러리 등)을 측정할 수 있으며, 특히 고점도, 고온 및 고압 매체에 적합합니다.

기술적 측면에서의 장점: 정확도는 일반적으로 ±0.1%에 도달할 수 있습니다.~±0.5%의 오차 범위 내에서 정확도가 높으며, 반복성은 ±0.02%에 도달할 수 있습니다.~±0.1%의 오차 범위 내에서 ISO 9104 및 ASTM D5125와 같은 국제 표준을 준수합니다.