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里奧利效應是什么?
CODA
你(ni)可能聽說(shuo)過科(ke)里(li)奧利效應(ying)，這(zhe)(zhe)個術語通常(chang)用來解釋(shi)為(wei)什么颶風(feng)、龍卷風(feng)和臺風(feng)在北半球是(shi)逆時針(zhen)旋轉(zhuan)，而在南半球是(shi)順時針(zhen)旋轉(zhuan)。這(zhe)(zhe)一(yi)現象的背后是(shi)科(ke)里(li)奧利力，這(zhe)(zhe)是(shi)一(yi)種虛構的力，導致在旋轉(zhuan)參照系內運(yun)動的物體的明顯偏轉(zhuan)。在天(tian)氣(qi)(qi)的例子中，穿過大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)的空氣(qi)(qi)要么指(zhi)向右，要么指(zhi)向左(zuo)(取(qu)決于半球)，并(bing)決定了天(tian)氣(qi)(qi)體的旋轉(zhuan)方向。
雖(sui)然牛(niu)頓(dun)運動定律足以描(miao)述(shu)物(wu)體(ti)在(zai)靜(jing)止坐標系內的(de)(de)運動，但它們需(xu)要一個(ge)附加的(de)(de)由虛構的(de)(de)科里奧利(li)力提供的(de)(de)修正因子來描(miao)述(shu)旋(xuan)轉參(can)考系內的(de)(de)運動。這(zhe)是必要的(de)(de)，因為物(wu)體(ti)并沒有被物(wu)理地拴在(zai)參(can)考系或坐標系統上(shang)，而這(zhe)些(xie)參(can)考系是用(yong)來描(miao)述(shu)其運動的(de)(de)。因此，當參(can)照系在(zai)物(wu)體(ti)下方旋(xuan)轉時，物(wu)體(ti)看(kan)起來會(hui)偏離初始路(lu)徑。
預期路(lu)徑和(he)實際(ji)路(lu)徑之間的(de)差異可(ke)以通過科里奧利效應產生的(de)偏差來衡(heng)量(liang)。
科里奧利流量設備在地球上工作原理 :
讓我們舉一(yi)個現(xian)實(shi)栗子(zi):
想象一個(ge)人僅(jin)僅(jin)使用牛(niu)頓定(ding)律(lv)來(lai)計算球的軌跡。然后，這個(ge)人站在(zai)靠近北極的地方(fang)，把球直接向南(nan)扔向赤道(dao)上的目(mu)標。如果地球是一個(ge)*靜(jing)止的參照(zhao)系，球就(jiu)會落在(zai)目(mu)標物(wu)上。但由于地球在(zai)旋轉，球實際上落在(zai)目(mu)標以(yi)西(xi)的某個(ge)地方(fang)。球在(zai)空中(zhong)停留的時(shi)間越長，離赤道(dao)越近，它向西(xi)偏(pian)轉的幅度就(jiu)越大。
這和質量流有什么關系?
標準質量流量設備，如基于熱式或壓差的質量流量計，使用測量的溫度變化或體積流量值，結合已知的流體性質計算質量流量。然而，基于(yu)科(ke)里奧利工(gong)作原理的流量(liang)計和控制器在直(zhi)接測(ce)量(liang)質量(liang)流量(liang)的能力上(shang)是DU一(yi)WU二的，不依賴于(yu)這些特性。
這是通過巧妙地利用科里奧利效應而實現的。一根管(或一組管) 是電磁驅動的，其功能相當于一個移動的參照系。所有進入設備的流體都通過移動管，并在預期路徑上經歷非常微小的偏差。傳感器測量偏轉的大小，作為在管中不同點之間的振動相移。這種偏差只取決于流體的質量，這使得科(ke)里(li)奧利設備能夠提供精(jing)QUE的質量(liang)(liang)流量(liang)(liang)測量(liang)(liang)，而不考慮流體的性(xing)質、成(cheng)分(fen)和溫度。通常使用單個溫度傳(chuan)感器來測(ce)量管的(de)溫度，因(yin)為它的(de)物理特性(xing)會隨溫度的(de)變(bian)化而(er)略有變(bian)化。
Alicat CODA系列設備如何工作?
CODA
科里奧利設備(bei)的內部橫截面圖
CODA系(xi)列(lie)質量(liang)流量(liang)計(ji)和控制器利用科里奧(ao)利工作(zuo)原理，并使用上述的單管設(she)置。
測量過程如下:
01
該管是(shi)電磁(ci)驅動(dong)，以(yi)在管的固(gu)有共(gong)振頻率(lv)產生(sheng)固(gu)定的振動(dong)。
02
在無流狀(zhuang)態(tai)下，角點C1和角點C2(見(jian)上圖(tu))的振(zhen)動頻率是相等的。
03
通過管(guan)道的(de)流動(dong)引起振動(dong)的(de)變化(即(ji)管(guan)道的(de)“扭曲”)。
04
扭轉運動(dong)使(shi)C1與(yu)C2的(de)振(zhen)動(dong)頻率相(xiang)移。
05
一系列的(de)傳感(gan)器測量相移的(de)大小，這是直接成正比的(de)質量流量。
06
PCB將傳感器的(de)數據(ju)轉(zhuan)換成單位時間內的(de)流量的(de)測量值。
流體流過管道引起的科里奧(ao)利效應(ying)
