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里奧利效應(yīng)是什么?
CODA
你可能聽說(shuō)過(guò)科里奧利效應(yīng)，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(tái)風(fēng)在北半球是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而在南半球是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這一現(xiàn)象的背后是科里奧利力，這是一種虛構(gòu)的力，導(dǎo)致在旋轉(zhuǎn)參照系內(nèi)運(yùn)動(dòng)的物體的明顯偏轉(zhuǎn)。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(zhuǎn)方向。
雖然牛頓運(yùn)動(dòng)定律足以描述物體在靜止坐標(biāo)系內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，但它們需要一個(gè)附加的由虛構(gòu)的科里奧利力提供的修正因子來(lái)描述旋轉(zhuǎn)參考系內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。這是必要的，因?yàn)槲矬w并沒有被物理地拴在參考系或坐標(biāo)系統(tǒng)上，而這些參考系是用來(lái)描述其運(yùn)動(dòng)的。因此，當(dāng)參照系在物體下方旋轉(zhuǎn)時(shí)，物體看起來(lái)會(huì)偏離初始路徑。
預(yù)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(yīng)產(chǎn)生的偏差來(lái)衡量。
科里奧利流量設(shè)備在地球上工作原理 :
讓我們舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)栗子:
想象一個(gè)人僅僅使用牛頓定律來(lái)計(jì)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(biāo)。如果地球是一個(gè)*靜止的參照系，球就會(huì)落在目標(biāo)物上。但由于地球在旋轉(zhuǎn)，球?qū)嶋H上落在目標(biāo)以西的某個(gè)地方。球在空中停留的時(shí)間越長(zhǎng)，離赤道越近，它向西偏轉(zhuǎn)的幅度就越大。
這和質(zhì)量流有什么關(guān)系?
標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量流量設(shè)備，如基于熱式或壓差的質(zhì)量流量計(jì)，使用測(cè)量的溫度變化或體積流量值，結(jié)合已知的流體性質(zhì)計(jì)算質(zhì)量流量。然而，基于科里奧利工作原理的流量計(jì)和控制器在直接測(cè)量質(zhì)量流量的能力上是DU一WU二的，不依賴于這些特性。
這是通過(guò)巧妙地利用科里奧利效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的。一根管(或一組管) 是電磁驅(qū)動(dòng)的，其功能相當(dāng)于一個(gè)移動(dòng)的參照系。所有進(jìn)入設(shè)備的流體都通過(guò)移動(dòng)管，并在預(yù)期路徑上經(jīng)歷非常微小的偏差。傳感器測(cè)量偏轉(zhuǎn)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(shè)備能夠提供精QUE的質(zhì)量流量測(cè)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(cè)量管的溫度，因?yàn)樗奈锢硖匦詴?huì)隨溫度的變化而略有變化。
Alicat CODA系列設(shè)備如何工作?
CODA
科里奧利設(shè)備的內(nèi)部橫截面圖
CODA系列質(zhì)量流量計(jì)和控制器利用科里奧利工作原理，并使用上述的單管設(shè)置。
測(cè)量過(guò)程如下:
01
該管是電磁驅(qū)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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使C1與C2的振動(dòng)頻率相移。
05
一系列的傳感器測(cè)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單位時(shí)間內(nèi)的流量的測(cè)量值。
流體流過(guò)管道引起的科里奧利效應(yīng)
