2023 年 2 月 15 日——国防和民用安全。室内空气质量。CORIOLIS COMPACT。便携式干式空气采样器。用于生物污染控制。• 将锥体放入设备中并...
作为科里奥利效应的实际应用,科里奥利质量表工作原理涉及诱导流体通过的流管的振动。振动虽然不是完全圆形的,但它提供了旋转的参考框架,从而引起科里奥利效应。虽然特定方法根据流量计的设计而变化,但传感器监视和分析振动流管的频率,相移和幅度的变化。观察到的变化代表流体的质量流速和密度。
在这个表达式中,A = dU/dt 是两个框架之间的相对加速度。最终的推论是,如果 A = 0,牛顿运动方程对于两个框架都是相同的(伽利略相对论)。但是,如果 (X, Y, Z) 是一个加速框架,就会出现一个虚拟的惯性力,它似乎会将物体“拉”向左(如果 A > 0)。这在我们日常生活中很常见,比如火车车厢、汽车、飞机等加速时,我们会感到被拉向后方。这种惯性力之所以得到“虚拟”的名称,是因为它们不是“真实”的力:它们不代表物理相互作用。然而,它们非常真实,因为非惯性框架中的物体可以感受到它们。惯性力的一个明显特征是它总是与运动物体的质量成正比。一种不是惯性的但恰好与质量成正比的力就是引力。这促使爱因斯坦研究引力是否实际上是某种惯性力。我们在他的广义相对论中证明了这一点。
本文介绍了一种具有改进的流量灵敏度的 μ-科里奥利质量流量传感器装置。建立了一个 FEM 模型,该模型可以估算 μ-科里奥利装置的各种参数,例如共振频率、弹簧常数和科里奥利力。然后,这些参数用于分析模型以确定流量灵敏度。所提出的 FEM 模型可以快速模拟这些属性,通过改变设计的多个维度和其他属性来实现优化,并观察它们对流量灵敏度的影响。根据模拟结果,制造了三种装置。所有装置都经过了特性分析,并对不同装置以及测量结果和模拟结果进行了比较。该模型预测的共振频率误差小于 10%,但 1 个(共 6 个)装置除外。根据装置的类型,预测的灵敏度准确度在 6-40% 以内。与典型尺寸的参考装置相比,流量灵敏度提高了约 4-11 倍。
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