Coriolis- Massendurchflussmessung

Die Coriolis-Massendurchflussmessung misst den Massenfluss einer, durch ein Rohr durchströmenden, Flüssigkeit oder eines Gases. Dieses Messverfahren liegt dem Coriolis-Effekt zugrunde. Es ist einzigartig, da es direkt den Massenfluss messen kann.

Der Coriolis Effekt

Die Corioliskraft ist eine der drei Trägheitskräfte, die in einem rotierenden System auftreten. Sie tritt auf, wenn sich ein Körper in einem rotierenden System bewegt, wobei die Bewegung nicht parallel zur Rotationsachse verläuft.

Da unsere Erde ein rotierendes System ist, übt der Coriolis-Effekt einen großen Einfluss aus. Diese Kraft ist verantwortlich für Wetterphänomene wie Wirbelstürme, die Meeresströmung und sogar das Magnetfeld der Erde. Zudem ist sie verantwortlich für die Rotationsrichtung von Wasserströmungen und Wirbelstürmen. So drehen sich Wirbelstürme auf der Nordhalbkugel nach rechts, während sie sich auf der Südhalbkugel nach links drehen.  

Zur Veranschaulichung sei ein sich rotierendes Karussell gegeben. Person A möchte einen Ball Person B zuwerfen. Der Ball wird sich entlang der Rotationsachse, in einem sich drehenden System bewegen, wodurch auf den Ball sowohl die Zentrifugalkraft, als auch de Corioliskraft wirken. Eine außenstehende Person würde einen gerade Wurf sehen (Ansicht 1). Aus der Perspektive von Person A sieht es so aus, als würde eine unsichtbare Kraft den Ball lenken (Ansicht 2). Dieses Beispiel zeigt, dass die Corioliskraft eine Frage der Wahrnehmung ist.

Funktion

Am Coriolis-Prinzip ist einzigartig, dass der Massefluss direkt gemessen werden kann. Im inneren des Coriolis-Durchflussmessgerätes wird ein Rohr durch einen Erreger in Schwingung gebracht. Herrscht kein Durchfluss vor, schwingt das Rohr gleichmäßig. Ein- und Auslaufsensoren registrieren die Schwingungen.

Sobald Durchfluss vorherrscht wird der Schwingung des Rohres, durch die Trägheit der Flüssigkeit eine zusätzliche Schaukelbewegung aufgezwungen. Auf Grund des Coriolis-Effekts schwingen Ein- und Auslauf zur gleichen Zeit in unterschiedliche Richtungen. Hochsensible Sensoren registrieren zeitlichen und räumlichen Veränderungen. Dies ist die Phasenverschiebung. Sie ist Maß dafür wieviel Flüssigkeit momentan durch das Rohr fließt. Die Geschwindigkeit und Menge des Mediums haben direkten Einfluss auf die Intensität der Schwingung.

Indem zusätzlich Sensoren die Schwingungsfrequenz erfassen, lässt sich auch die Dichte bestimmen. Zur Verdeutlichung wird am Beispiel von Wasser, als durchfließendes Medium, eine höhere Schwingungsfrequenz gemessen als bei Honig. Die Schwingungsfrequenz ist ein direktes Maß für die Dichte des Mediums.

Anwendungsgebiete

Die Coriolis Durchflussmessung kann fast überall Anwendung finden, da sie unabhängig ist von: Dichte, Strömungsprofil, Leitfähigkeit, Viskosität und mehr. Stoffe wie Öle, Alkohol, Säfte, Treibstoffe und Reinigungsmittel können gemessen werden. Es ist möglich unter hohen Drücken und Temperaturen zu messen, sowie in explosionsgefährdeten Bereichen. Für den eichpflichtigen Verkehr gibt es ebenfalls Ausführungen.

Zu den vielfältigen Einsatzbereichen zählen unter anderen:

• Dosieranlagen
• Erdgaszapfsäulen
• Pipeline-Verrechnungsmessungen
• LKW-Bahnverladungen

Vor- und Nachteile