Kas yra masės srauto matuoklis?

Masės srauto matuoklis yra prietaisas, naudojamas skysčio ar dujų srautui, praeinančio per vamzdelį, matuoti per nustatytą laiką. Masės srautas šia prasme reiškia medžiagos svorį, o ne tūrį. Masės srauto matavimas naudojamas įvairiose mokslo ir pramonės srityse ir yra pasiekiamas naudojant vieną iš dviejų įprastų masės srauto matuoklių tipų: inercinį arba koriolio matuoklį ir šiluminį masės srauto matuoklį.

Masinis srautas, kurio negalima painioti su tūriniu srautu, yra skysčio ar dujų masės matavimas, praėjus fiksuotam taškui per tam tikrą laikotarpį. Standartinis masės srauto matavimo vienetas yra svarai per sekundę arba kilogramai per sekundę, o ne galonai ar litrai per sekundę. Šie matavimai atliekami naudojant vieną iš dviejų skirtingų masės srauto matuoklių tipų. Pirmasis naudoja gamtos reiškinį, žinomą kaip koriolio efektas, norint išmatuoti masės srautą. Antrasis tipas naudoja šilumos perdavimo principus.

Koriolis arba inercinis masės srauto matuoklis naudoja skystį, tekantį per vamzdelius, kuriuos veikia sukelta pusapvalė vibracinė jėga. Dėl susidariusio koriolio efekto įvairiose vamzdžių išdėstymo dalyse svyravimas pasislenka iš fazės. Šio fazės poslinkio mastas yra tiesiogiai proporcingas skysčio masės srautui vamzdyje. Ant vamzdžio esantys jutikliai matuoja šių virpesių amplitudę, dažnį ir fazės poslinkį. Tada skysčio masės srautas ekstrapoliuojamas iš jutiklio rodmenų.

Antrasis paplitęs masės srauto matuoklio tipas, šiluminis variantas, naudoja šilumos perdavimo principą kontroliuojamomis sąlygomis srautams apskaičiuoti. Dujos arba skystis praeina per vamzdelį, kur jis yra veikiamas šilumos šaltinio. Kai skysčio molekulės praeina pro šilumos šaltinį, jos sugeria šiluminę energiją ir taip šaltinį atvėsina. Kuo didesnė skysčio masė praeina pro šilumos šaltinį, tuo didesnis aušinimo efektas.

Molekulinės energijos perdavimo greitis yra žinoma konstanta, o aušinimo laipsnis yra išmatuojamas kintamasis. Šie du faktoriai naudojami apskaičiuojant molekulių, kurios per tam tikrą laikotarpį praėjo per šilumos šaltinį, skaičių. Iš šio rezultato apskaičiuojamas tikslus masės srautas. Išsamų skysčio šiluminį profilį ir jo srauto charakteristikas taip pat galima sužinoti iš šilumos perdavimo rezultatų.