מהו מד ספיקה קוריוליס?
מד ספיקה קוריוליס הוא מכשיר למדידת זרימת נוזלים וגזים המבוסס על עקרון כוח קוריוליס. כוח זה מתבטא כאשר גוף נע בתוך מערכת סיבובית. זהו אחד מסוגי מדי הספיקה המדויקים ביותר. הוא מודד את מסת החומר הזורם דרך הצינור ולא רק את נפחו. מדידה מדויקת גם כאשר יש שינויים בצפיפות או בטמפרטורה של הנוזל או הגז. אם אתה לא בטוח לגבי מד זרימה מתאים מומלץ לקרוא את המאמר.
כיצד פועל מד ספיקה קוריוליס?
מד הספיקה קוריוליס מורכב מצינור מדידה שמתנדנד או מתנועע בתדר קבוע. כאשר נוזל או גז זורמים דרך הצינור, הכוח הקוריוליס, הנוצר בזכות התנועה המעגלית של הצינור והזרימה דרכו. הוא גורם לשינויים בתנודות הצינור. שני חלקים של הצינור מתנודדים בתזמון שונה – פער זה בתזמון, הנקרא “שינוי בפאזה”, מודד באמצעות חיישנים רגישים. ההבדל בתזמון התנודות מומר למדידה של מהירות הזרימה והמסה של הנוזל או הגז.
העיקרון המרכזי כאן הוא שככל שזרימת הנוזל או הגז גבוהה יותר, כך הפער בתנודות הצינור גדול יותר. זה מאפשר למד לספק מדידה ישירה של זרימת המסה, ומכאן גם של הספיקה, הצפיפות, ובמקרים מסוימים גם של טמפרטורת הנוזל.
מהו כוח קוריליוס
כוח קוריוליס הוא כוח האנרציה. כו מדומה המופיע במערכות מסתובבות. כאשר גוף נע בתוך מערכות סחרור מסתובבות, הוא יסטה מהמסלול שלו ביחס לסיבוב חיצוני שנמצא מחוץ למערכת. סטייה זו נובעת מכוח קוריוליס. כאשר גוף נע ביחס למערכת זו. במד ספיקה, התנועה הזו היא של הנוזל בתוך הצינור המתנדנד. הכוח גורם לסטייה בתנועת הנוזל, שהיא הנקודה שממנה נגזרת המדידה
יישומים נפוצים
מד ספיקה קוריוליס משמש בתעשיות רבות בזכות הדיוק והאמינות שלו:
- תעשיות מזון ותרופות: מדידת זרימה של חומרים רגישים כמו תערובות, סירופים, או מרכיבים פרמצבטיים, שבהם דרושים מדידות מדויקות ותיעוד מדויק של המסה.
- תעשייה כימית: למדידת זרימה של חומרים כימיים עם צפיפות משתנה, חומצות, בסיסים, ואפילו מדיומים מסוכנים שדורשים מדידה ישירה של מסה.
- תעשיית הנפט והגז: ניטור של זרימת דלקים, שמנים, גזים טבעיים, ותערובות מורכבות, שם דיוק בחישוב המסה חשוב לשליטה על תהליכים ולמסחר.
- חקלאות והשקיה: למדידת דשנים, חומרי הדברה, ונוזלים אחרים שבהם חשוב לשמור על בקרת מינון מדויקת.
- מערכות בקרה תעשייתיות: בעיקר בתהליכים שבהם שליטה מדויקת של חומרי גלם ותוצרים בורים חיונית, כמו בייצור בטון, פלסטיק, או בתהליכי הפקה ועיבוד בתעשיית הפלדה.
האם מד ספיקה קוריוליס מתאים למדידת גזים?
כן, ישנם דגמים מיוחדים שמותאמים למדידת גזים, אך יש לקחת בחשבון את הצפיפות ותנאי הזרימה של הגז.
כיצד ניתן לשמור על הדיוק במד ספיקה קוריוליס?
התקנה נכונה, מניעת רטט חיצוני, ביצוע כיול תקופתי לפי הנחיות היצרן ושמירה על תנאי סביבה יציבים.
האם מד ספיקה קוריוליס מושפע משינויים בצפיפות ובטמפרטורה?
לא, מאחר שהוא מודד את המסה ישירות, שינויים בצפיפות או בטמפרטורה אינם משפיעים על הדיוק של המדידה.
כיצד לבחור את מד הספיקה הקוריוליס המתאים?
יש לקחת בחשבון את סוג הנוזל או הגז, טווח הזרימה, דרישות הדיוק, תנאי ההתקנה, והתקציב. בנוסף, יש לבדוק אם יש צורך במדידה של פרמטרים נוספים כמו צפיפות או טמפרטורה.
לאחר שהבהרנו מהו מד ספיקה קוריליוס נעמוד על היתרונות והחסרונות של השימוש בו.
יתרונות
- עלות גבוהה: מחירו גבוה לעומת מדי ספיקה אחרים. מה שעלול להגביל את השימוש שלו ביישומים שבהם הדיוק אינו קריטי.
- רגישות לרטט חיצוני: רעידות או תנודות חיצוניות יכולות להשפיע על הדיוק של המדידה.
- התקנה מורכבת יותר: דורש תכנון נכון של מערכת הצינורות כדי להימנע ממקורות הפרעות פוטנציאליים.
- מוגבלות לחומרים צמיגים: חומרים בעלי צמיגות גבוהה מאוד עשויים להציב אתגרים למדידה מדויקת.
חסרונות
- הגבלה לנוזלים מוליכים: אינו מתאים לנוזלים שאינם מוליכים חשמלית כמו שמנים או גזים.
- רגישות לאיכות הנוזל: חלקיקים או זיהומים יכולים להשפיע על דיוק המדידה.
- עלות גבוהה: יותר יקר ממדי ספיקה מכניים.
- תלות במקור חשמל: דורש אספקת חשמל רציפה.