כיצד פועל מד זרימת מסה של קוריוליס?

מד זרימת מסה קוריוליס מודד את קצב זרימת המסה של נוזלים באמצעות אפקט קוריוליס, עיקרון פיזיקלי המתאר כיצד מסה נעה מתנהגת בתוך מערכת מסתובבת או מתנדנדת. בניגוד למדי זרימה מסורתיים המודדים זרימה נפחית, מד קוריוליס מודד ישירות את זרימת המסה, מה שהופך אותו למדויק ביותר ובלתי תלוי בשינויים בטמפרטורה, לחץ, צמיגות או צפיפות.

בתוך המונה, צינור אחד או שניים שתוכננו במיוחד רועדים ברציפות בתדר הטבעי שלהם על ידי מערכת הנעה אלקטרומגנטית. כאשר אין נוזל זורם, דפוס התנודה של הצינורות סימטרי. עם זאת, כאשר נוזל מתחיל לזרום דרך הצינורות הרוטטים, כוח קוריוליס גורם לפיתול קל או להסטת פאזה בצינורות. סטייה זו קטנה ביותר אך ניתנת למדידה במדויק.

חיישנים הממוקמים לאורך הצינורות מזהים את הפרש הזמן (הסטת פאזה) בין אותות הרטט בכניסה ליציאה. גודל הסטת הפאזה הזו הוא ביחס ישר לקצב זרימת המסה. ככל שהזרימה גדולה יותר, כך עיוות הצינור וההפרש באות גדולים יותר. לאחר מכן, המשדר ממיר מידע זה לקריאת זרימת מסה.

בנוסף למדידת זרימת מסה, מדי זרימה מסוג קוריוליס יכולים למדוד בו זמנית את צפיפות הנוזל. שינויים בצפיפות משפיעים על תדירות הרטט של הצינורות, מה שמאפשר למערכת לחשב צפיפות בזמן אמת. בעזרת חיישני טמפרטורה מובנים, המונה יכול גם לספק פיצוי טמפרטורה ואף לחשב זרימה נפחית במידת הצורך.

מכיוון שעקרון המדידה מבוסס על מסה ולא על נפח, מדי קוריוליס אידיאליים עבור יישומים הדורשים דיוק גבוה, כגון עיבוד כימי, נפט וגז, ייצור מזון וייצור תרופות. יכולתם למדוד זרימת מסה, צפיפות וטמפרטורה במכשיר קומפקטי אחד הופכת אותם לאחת מטכנולוגיות מדידת הזרימה הרב-תכליתיות והאמינות ביותר הקיימות כיום.