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里奧利效應是什么?
CODA
你可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)科里奧利效應，這個(gè)術(shù)語(yǔ)通常用來(lái)解釋為什么颶風(fēng)、龍卷風(fēng)和臺風(fēng)在北半球是逆時(shí)針旋轉，而在南半球是順時(shí)針旋轉。這一現象的背后是科里奧利力，這是一種虛構的力，導致在旋轉參照系內運動(dòng)的物體的明顯偏轉。在天氣的例子中，穿過(guò)大氣層的空氣要么指向右，要么指向左(取決于半球)，并決定了天氣體的旋轉方向。
雖然牛頓運動(dòng)定律足以描述物體在靜止坐標系內的運動(dòng)，但它們需要一個(gè)附加的由虛構的科里奧利力提供的修正因子來(lái)描述旋轉參考系內的運動(dòng)。這是必要的，因為物體并沒(méi)有被物理地拴在參考系或坐標系統上，而這些參考系是用來(lái)描述其運動(dòng)的。因此，當參照系在物體下方旋轉時(shí)，物體看起來(lái)會(huì )偏離初始路徑。
預期路徑和實(shí)際路徑之間的差異可以通過(guò)科里奧利效應產(chǎn)生的偏差來(lái)衡量。
科里奧利流量設備在地球上工作原理 :
讓我們舉一個(gè)現實(shí)栗子:
想象一個(gè)人僅僅使用牛頓定律來(lái)計算球的軌跡。然后，這個(gè)人站在靠近北極的地方，把球直接向南扔向赤道上的目標。如果地球是一個(gè)*靜止的參照系，球就會(huì )落在目標物上。但由于地球在旋轉，球實(shí)際上落在目標以西的某個(gè)地方。球在空中停留的時(shí)間越長(cháng)，離赤道越近，它向西偏轉的幅度就越大。
這和質(zhì)量流有什么關(guān)系?
標準質(zhì)量流量設備，如基于熱式或壓差的質(zhì)量流量計，使用測量的溫度變化或體積流量值，結合已知的流體性質(zhì)計算質(zhì)量流量。然而，基于科里奧利工作原理的流量計和控制器在直接測量質(zhì)量流量的能力上是DU一WU二的，不依賴(lài)于這些特性。
這是通過(guò)巧妙地利用科里奧利效應而實(shí)現的。一根管(或一組管) 是電磁驅動(dòng)的，其功能相當于一個(gè)移動(dòng)的參照系。所有進(jìn)入設備的流體都通過(guò)移動(dòng)管，并在預期路徑上經(jīng)歷非常微小的偏差。傳感器測量偏轉的大小，作為在管中不同點(diǎn)之間的振動(dòng)相移。這種偏差只取決于流體的質(zhì)量，這使得科里奧利設備能夠提供精QUE的質(zhì)量流量測量，而不考慮流體的性質(zhì)、成分和溫度。通常使用單個(gè)溫度傳感器來(lái)測量管的溫度，因為它的物理特性會(huì )隨溫度的變化而略有變化。
Alicat CODA系列設備如何工作?
CODA
科里奧利設備的內部橫截面圖
CODA系列質(zhì)量流量計和控制器利用科里奧利工作原理，并使用上述的單管設置。
測量過(guò)程如下:
01
該管是電磁驅動(dòng)，以在管的固有共振頻率產(chǎn)生固定的振動(dòng)。
02
在無(wú)流狀態(tài)下，角點(diǎn)C1和角點(diǎn)C2(見(jiàn)上圖)的振動(dòng)頻率是相等的。
03
通過(guò)管道的流動(dòng)引起振動(dòng)的變化(即管道的“扭曲”)。
04
扭轉運動(dòng)使C1與C2的振動(dòng)頻率相移。
05
一系列的傳感器測量相移的大小，這是直接成正比的質(zhì)量流量。
06
PCB將傳感器的數據轉換成單位時(shí)間內的流量的測量值。
流體流過(guò)管道引起的科里奧利效應
