कोरिओलिस फ्लो मीटर | Coriolis flow meter in Hindi | Mass Flow Meter in Hindi

कोरिओलिस फ्लो मीटर का संचालन सिद्धांत बहुत ही बुनियादी लेकिन बहुत प्रभावी है। यह घटना भौतिक संसार में हमारे चारों ओर है; उदाहरण के लिए पृथ्वी का घूमना और मौसम पर उसका प्रभाव।

कोरिओलिस फ्लो मीटर में एक ट्यूब होती है जो एक निश्चित कंपन द्वारा सक्रिय होती है। जब एक बहने वाला तरल (गैस या तरल) इस ट्यूब से होकर गुजरता है तो मास फ्लो मोमेंटम ट्यूब कंपन में बदलाव का कारण बनेगा, ट्यूब मुड़ जाएगी जिसके परिणामस्वरूप फेज शिफ्ट हो जाएगा। इस Stage बदलाव को मापा जा सकता है और इसमें आउटपुट करंट के समानुपाती होता है।

चूंकि यह सिद्धांत ट्यूब के भीतर जो कुछ भी है, उससे स्वतंत्र Mass flow को मापता है,सीधे इसके माध्यम से (तरल या गैस )बहने वाले किसी भी तरल पदार्थ पर लागू किया जाता है जबकि थर्मल मास फ्लो मीटर द्रव के भौतिक गुणों को मापते हैं।  इसके अलावा, इनलेट और आउटलेट के बीच आवृत्ति में Stage बदलाव के समानांतर, प्राकृतिक आवृत्ति में वास्तविक परिवर्तन को भी मापता  है। आवृत्ति में यह परिवर्तन द्रव के density के सीधे अनुपात में होता है तथा  आउटपुट सिग्नल प्राप्त किया जाता है। Mass flow दर और density दोनों को मापने के बाद वॉल्यूम फ्लो दर प्राप्त करना संभव है।

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कोरिओलिस फ्लो मीटर कार्य सिद्धांत | Coriolis Flow Meter Working principle

कोरिओलिस मीटर में, मापा जाने वाला द्रव एक या अधिक ऑसिलेटिंग ट्यूबों से होकर गुजरता है; वह दर जिस पर Mass flow नलिकाओं के दोलनों को प्रभावित करता है, और इससे Mass flow और density दोनों निर्धारित किए जा सकते हैं। एक बुनियादी दोहरी ट्यूब कोरिओलिस मीटर में दो घुमावदार ट्यूब होते हैं जिनसे होकर करंट गुजरता है। एक विद्युतचुंबकीय ड्राइव सिस्टम के कारण ट्यूब एक दूसरे की ओर अपनी गुंजयमान आवृत्ति पर कंपन करते हैं और ट्यूनिंग कांटे की टाइन की तरह दूर होते हैं; आवृत्ति ट्यूबों की कठोरता और उनके द्रव्यमान से निर्धारित होती है। विद्युत चुम्बकीय कॉइल की एक जोड़ी (जिसे पिकअप सेंसर कहा जाता है) ड्राइव यूनिट के प्रत्येक तरफ बिंदुओं पर कंपन का पता लगाती है।

यदि ट्यूबों के माध्यम से बहने वाला कोई तरल पदार्थ नहीं है, तो वे समानांतर में एक दूसरे से दूर और दूर कंपन करते हैं, और अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम मोशन सेंसर के आउटपुट Stage में होते हैं। लेकिन जैसे ही सामग्री ट्यूबों के माध्यम से बहती है, कोरिओलिस प्रभाव लूप के नीचे की ओर, थोड़ा ऊपर की ओर बढ़ने का कारण बनता है, जिससे टयूबिंग के सिरों में थोड़ा सा मोड़ आता है। ट्यूबों के माध्यम से द्रव flow के वेग के संबंध में, मोड़ की मात्रा और, परिणामस्वरूप, अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम पिकअप सेंसर के आउटपुट के बीच phase difference, रैखिक रूप से भिन्न होता है। phase time में परिवर्तन होता है, और समय की देरी सीधे Mass flow के समानुपाती होती है। यह सिद्धांत इस बात पर ध्यान दिए बिना लागू होता है कि पदार्थ तरल है, या गैस है ।

व्यवहार जब कोई flow नहीं

व्यवहार जब flow

ट्यूबों की प्राकृतिक कंपन आवृत्ति उनकी कठोरता और द्रव्यमान से निर्धारित होती है। चूँकि नलियों में द्रव का आयतन स्थिर होता है, द्रव के density में परिवर्तन के कारण नलिकाओं के भीतर द्रव्यमान में परिवर्तन होता है। ट्यूबों की प्राकृतिक आवृत्ति बदल जाती है जब उनके अंदर तरल पदार्थ होता है, और पिकऑफ सेंसर इस परिवर्तन का पता लगा सकता है। नलियों के अंदर द्रव के density का प्राकृतिक आवृत्ति पर सीधा प्रभाव पड़ता है। हालांकि Mass flow को निर्धारित करने के लिए तापमान माप आवश्यक नहीं है, अधिकांश कोरिओलिस मीटर में तापमान के साथ ट्यूब की कठोरता (यंग के मापांक) में मामूली बदलाव की भरपाई के लिए एक तापमान सेंसर शामिल होता है। तापमान आमतौर पर flow और density के साथ तीसरे आउटपुट variable के रूप में पेश किया जाता है। अन्य प्रकार के कोरिओलिस मीटर दो घुमावदार ट्यूब वाले कोरिओलिस मीटर में उच्चतम flow sensitivity होती है। फ्लो सेंसिटिविटी को मास फ्लोरेट की प्रति यूनिट फेज शिफ्ट के माइक्रोसेकंड के रूप में परिभाषित किया गया है – flow की प्रति यूनिट जितना अधिक सिग्नल, उतना ही संवेदनशील डिवाइस। नतीजतन, बड़े व्यास flow ट्यूब और कम Pressure drop,  उच्च flow संवेदनशीलता वाले मीटर में पाए जा सकते हैं। एक ड्यूल-ट्यूब वाइंडिंग मीटर में सबसे बड़ा टर्नडाउन (यानी, 100% से कम क्षमता पर काम करने की क्षमता) और संक्षेपण सटीकता के साथ-साथ गैसों को संभालते समय उच्चतम सटीकता होती है। हालांकि, विशेष अनुप्रयोगों के लिए दो अन्य डिज़ाइन हैं। तंग प्रतिष्ठानों में उपयोग के लिए, बहुत छोटे कोरिओलिस मीटर ट्यूबों के साथ उपलब्ध होते हैं जो केवल थोड़े घुमावदार होते हैं। हालांकि, सीमित स्थान flow संवेदनशीलता और density सटीकता को कम करता है, जो बदले में प्रयोग करने योग्य सीमा और टर्नडाउन को कम करता है। चूंकि गैस flow कम-द्रव्यमान/उच्च-मात्रा वाले अनुप्रयोग हैं, सटीक माप के लिए उच्च संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है, इसलिए ये मीटर उनके लिए उपयुक्त नहीं हैं।

कोरिओलिस फ्लो मीटर मुख्य भाग | Coriolis Flow meter main parts

आइए मुख्य विवरणों को देखकर शुरू करें। कोरिओलिस फ्लो मीटर कई प्रकार के होते हैं। उनका डिज़ाइन भिन्न हो सकता है, लेकिन सामान्य तौर पर, इसमें कई बुनियादी तत्व होते हैं:

1. ट्यूब (ट्यूब);
2. सेंसर;
3. ऑसिलेटिंग ड्राइव;
4. ट्रांसड्यूसर

ट्यूब:– ट्यूब एक ऐसा क्षेत्र है जहां बुनियादी माप होते हैं। यह हमेशा U- आकार का होता है। बेहतर flow संवेदनशीलता के लिए, इनमें से दो ट्यूबों का कभी-कभी उपयोग किया जाता है। इस उदाहरण में एक flow splitter भी दिखाया गया है। यह प्रत्येक ट्यूब में मुख्य धारा के आधे हिस्से को निर्देशित करता है।

सेंसर:- सेंसर, ट्यूब के इनपुट और आउटपुट पर माउंट होता है । सिस्टम के इनलेट और आउटलेट पर, वे दोलनों में परिवर्तन को ट्रैक करते हैं।

ऑसिलेटिंग ड्राइव: – ​​ऑसीलेशन ड्राइव एक ट्यूब को निरंतर आवृत्ति के साथ कंपन करता है। सबसे लोकप्रिय तरीका जोड़ी कॉइल और मैग्नेट का उपयोग है। उस स्थिति में, चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दोलन किया जाता है। हालांकि, उन्हें विद्युत चुम्बकीय flow मीटर के बराबर होने की आवश्यकता नहीं है। यह सिर्फ एक सहायक प्रक्रिया है। मैकेनिकल एक्ट्यूएटर्स वाले मॉडल भी उपलब्ध हैं, लेकिन वे कम प्रचलित हैं।

ट्रांसड्यूसर:- ट्रांसड्यूसर संकेतों को मापने के बाद एकत्र करता है और उन्हें डिजिटल या एनालॉग डेटा में परिवर्तित करता है। उसके बाद, परिणाम प्रदर्शन पर दिखाए जा सकते हैं या नियंत्रण प्रणाली को अग्रेषित किए जा सकते हैं। परिणामों को स्वायत्त रूप से प्रस्तुत करने और संरचना करने के लिए अतिरिक्त काउंटर स्थापित करना हमेशा संभव होता है।

Flow Rate और density माप | Flow Rate and density measurement

सेंसर ट्यूब के दोनों किनारों पर दोलनों में परिवर्तन रिकॉर्ड करने के बाद, सिस्टम अधिग्रहीत जानकारी का विश्लेषण करने के लिए आगे बढ़ता है।

ऐसे उपकरणों की मदद से, उपयोगकर्ता एक साथ कई मापदंडों को माप सकता है, जिनमें शामिल हैं:

• Mass flow
• density
• Speed

कभी-कभी सेंसर तापमान को भी मापते हैं।

Mass flow दर दो साइनसोइडल variable के बीच समय की देरी की तुलना और विश्लेषण करके निर्धारित की जाती है। समय अंतराल t को माइक्रोसेकंड (µs) में व्यक्त किया जाता है।

यह पैरामीटर Mass flow दर के समानुपाती होता है। उच्च टी, उच्च flow दर।

दोलनों में साइन तरंगों का विश्लेषण करके density को भी मापा जाता है। जब फ्लक्स density बदलता है, तो ट्यूब की दीवारों की दोलन आवृत्ति भी बदल जाती है।

इस स्थिति पर एक ही स्प्रिंग्स पर निलंबित दो अलग-अलग भारों के उदाहरण पर विचार करें। एक बड़े द्रव्यमान में कम दोलन आवृत्ति होगी। उसी समय, छोटे भार वाला वसंत अधिक बार चलेगा।

flowमापी के मामले में, विभिन्न पदार्थों के समान आयतन में उनके density के कारण अलग-अलग द्रव्यमान होंगे और ऐसे भार के रूप में कार्य करेंगे। यहां ट्यूब उदाहरण में वसंत के समान है। अर्थात् किसी धारा में किसी पदार्थ का density जितना अधिक होता है, दोलनों की दीवार की आवृत्ति उतनी ही कम होती है।

इस सिद्धांत के अनुसार, उपकरण मापी जा रही सामग्री के density को निर्धारित करता है।

कोरिओलिस फ्लो मीटर प्रेशर ड्रॉप सीधे फ्लो सेंसिटिविटी से संबंधित है। यह मान मास फ्लो की प्रति यूनिट फेज शिफ्ट के माइक्रोसेकंड में समझाया गया है। इसलिए, यह मान जितना अधिक होगा, ट्यूब का व्यास उतना ही बड़ा होगा और दबाव कम होगा।

कोरिओलिस फ्लो मीटर के लाभ:

1. माप की शुद्धता।
2. उच्च पुनरावृत्ति।
3. flow दिशा पर कोई निर्भरता नहीं
4. चलती भागों की कमी
5. न्यूनतम तकनीक की आवश्यकता। सेवा
6. बहुत चिपचिपी सामग्री के साथ काम करने की क्षमता

कोरिओलिस फ्लो मीटर के नुकसान:

1. गतिशीलता की एक छोटी सी रेंज
2. बड़े आयाम
3. बाहरी कंपन परिणाम को प्रभावित कर सकता है
4. तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशीलता

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