5. – Изгиб трубки под действием силы Кориолиса

В [Pla] показано, что крутящий момент связан с углом закручивания соотношением

(5)

где – угловой коэффициент жесткости трубки, – угол закручивания. Тогда из (4) и (5) получим связь расхода с углом закручивания

(6)

Измерительная система расходомера осуществляет преобразование величины угла закручивания в время задержки между измерительными сигналами, рисунок Рисунок 1.2.1.1.6 иллюстрирует механизм преобразования.

6. – Связь угла закручивания с временной задержкой

Здесь – длина измерительного плеча трубки, – длина трубки, – угол закручивания, 0 – начальное положение трубки, min и max – два крайних положения трубки, – амплитуда отклонений трубки, – дополнительное смещение, вызываемое закручиванием, – линейная скорость точки, в которой установлены сенсоры.

При отсутствии потока трубка совершает колебательное движение на величину от положения равновесия с частотой колебаний . Линейная скорость движения точки установки сенсоров определяется соотношением:

(7)

При наличии потока происходит закручивание трубки на малый угол . При этом точка установки датчика приобретает дополнительное смещение, определяемое соотношением:

(8)

С учетом того, что скорость движения точки установки сенсоров остается постоянной, то возникает временная задержка между сигналами сенсоров, определяемая соотношением:

(9)

Выразив из (9) и подставив из (7) , получим:

(10)

Подставив (10) в (6), получим связь расхода с временной задержкой между сигналами сенсоров:

(11)

Таким образом, из (11) очевидна линейная связь расхода с временной разностью между измерительными сигналами с сенсоров расходомера для идеального однофазного потока.

3. Измерение расхода при двухфазном потоке

Согласно ГОСТ 8.734 – 2011 [], источники погрешности и условия ее возникновения в кориолисовых расходомерах определяются несколькими факторами, которые представлены в таблице Таблица 1.3.1.1, где приоритет показывает степень влияния того или иного фактора на погрешность.

1. – Причины возникновения погрешностей в кориолисовых расходомерах

Источник погрешности	Приоритет
Пузырьки газа в жидкости	1
Засорение, загрязнение измерительных трубок	2
Эрозия, коррозия измерительных трубок	2

Наиболее существенное влияние на погрешность измерений оказывает наличие воздуха в измеряемой жидкости. Данный факт отмечается в работах [] [], при тестировании кориолисовых расходомеров различных производителей.

Так при экспериментах с расходомером Yokogawa Rotmass 3 [], наблюдается рост погрешности измерения расхода до 50% при расходах до 10000 кг/ч и содержании воздуха (падении плотности) до 50% (Рисунок 1.3.1.1.3).