কোরিওলিস ফ্লো মিটার কিভাবে কাজ করে?

আপনি কি কখনও ভেবে দেখেছেন কেন উত্তর গোলার্ধে বায়ুর দিক প্রধানত-নিম্ন চাপের সিস্টেমের অধীনে-পশ্চিম দিকে থাকে?

উত্তরটি পৃথিবীর ঘূর্ণনের মধ্যে রয়েছে-পৃথিবী প্রাথমিকভাবে পূর্ব-পশ্চিমে ঘোরে এবং এর ঘূর্ণন গতি মেরুগুলির তুলনায় বিষুবরেখার কাছে দ্রুততর। এই ঘূর্ণন বাতাসের দিককে চালিত করে, যার ফলে এটি মূলত উত্তর গোলার্ধে পশ্চিম থেকে পূর্ব দিকে প্রবাহিত হয়। ফরাসি বিজ্ঞানী গ্যাসপার্ড-গুস্তাভ ডি কোরিওলিস প্রবাহিত বাতাসের উপর পার্শ্বীয় শক্তির এই প্রভাব আবিষ্কার করেন এবং তার নামানুসারে এর নাম দেন কোরিওলিস প্রভাব। প্রথম এবং সর্বাগ্রে, এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে কোরিওলিস প্রভাব একটি ঘূর্ণায়মান সিস্টেমে প্রবাহিত বাতাসের বিচ্যুতিকে ব্যাখ্যা করে। প্রকৃতপক্ষে, কোরিওলিস প্রভাব একটি ভর জড়তা প্রভাব।

কোরিওলিস প্রভাব আরও বাস্তব প্রয়োগে প্রয়োগ করা হয়: গ্যাস এবং তরলগুলির ভর প্রবাহ পরিমাপ। এই জন্য, পরিমাপ করা তরল একটি কম্পন নল মাধ্যমে প্রবাহিত করতে বাধ্য করা হয়. একটি কোরিওলিস ফ্লো মিটারে, একটি অ্যাকচুয়েটর একটি পাতলা নলকে তার প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সির চারপাশে ক্রমাগত কম্পন ঘটায়। পাইপ বরাবর সাজানো দুটি সেন্সর সময়ের সাথে স্পন্দিত নলটির বিচ্যুতি পরিমাপ করে। যখন টিউবের মধ্য দিয়ে কোনো তরল প্রবাহিত হয় না, তখন উভয় সেন্সর একই মুহুর্তে একই বিচ্যুতি পরিমাপ করে।

যাইহোক, যখন একটি গ্যাস বা তরল টিউবের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তখন তার ভর তরলটির জড়তার কারণে অতিরিক্ত মোচড় দেয়।

এই দুটি পরিমাপের মধ্যে পার্থক্যটিকে "ফেজ শিফট" বলা হয়, যা সরাসরি টিউবের মাধ্যমে ভর প্রবাহের হার পরিমাপ করে।

ফেজ শিফ্ট সরাসরি ভর প্রবাহ হারের সমানুপাতিক: ফেজ শিফট যত বেশি হবে ভর প্রবাহের হার তত বেশি হবে।

কোরিওলিস প্রভাবের উপর ভিত্তি করে ভর প্রবাহ মিটারগুলি এর থেকে আরও অনেক কিছু করতে পারে-তারা তরলের ঘনত্বও পরিমাপ করতে পারে!

ফেজ শিফট হল ভর প্রবাহ হারের একটি পরিমাপ, যখন (প্রাকৃতিক) কম্পন ফ্রিকোয়েন্সি হল তরল ঘনত্বের একটি পরিমাপ। তরল ঘনত্ব টিউবের কম্পন ফ্রিকোয়েন্সিকে প্রভাবিত করে: ঘন তরল কম ঘন তরলের চেয়ে কম ফ্রিকোয়েন্সিতে কম্পন করে। অতএব, কম্পন ফ্রিকোয়েন্সি সরাসরি তরল বা গ্যাসের ঘনত্ব প্রতিফলিত করে।

ভর প্রবাহ হার এবং ঘনত্ব একই ডিভাইস ব্যবহার করে স্বাধীনভাবে পরিমাপ করা যেতে পারে, কোরিওলিস ফ্লো মিটারের বহুমুখিতা প্রদর্শন করে।

কোরিওলিস ফ্লো মিটার সরাসরি ভর প্রবাহ হার পরিমাপ করে। সরাসরি পরিমাপ তরল এর শারীরিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা সৃষ্ট ত্রুটি দূর করে। অন্য দিকে, তাপ প্রবাহ মিটার শুধুমাত্র ভর প্রবাহ হার পরোক্ষভাবে পরিমাপ করতে পারে। পরিমাপ পদ্ধতির এই মৌলিক পার্থক্যগুলি তাদের সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে প্রভাবিত করে।

তাপীয় ভর প্রবাহ মিটার ভর প্রবাহ হার পরিমাপ করতে তরলের তাপ ক্ষমতা ব্যবহার করে। তাদের মূল উপাদানগুলির মধ্যে একটি হিটার এবং এক বা দুটি তাপমাত্রা সেন্সর রয়েছে। গরম করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি (একটি সেন্সর ব্যবহার করে) বা দুটি সেন্সরের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য তরলের ভর প্রবাহ হারের সমানুপাতিক। তাপীয় ভর প্রবাহ মিটারগুলি প্রাথমিকভাবে গ্যাসের জন্য ব্যবহৃত হয়।

যেহেতু কোরিওলিস নীতি সরাসরি ভর প্রবাহ হার পরিমাপ করে, কোরিওলিস ফ্লো মিটার গ্যাস এবং তরল উভয়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

কোরিওলিস ফ্লো মিটারগুলি একটি অ্যাকুয়েটরের মাধ্যমে সেন্সর টিউবকে কম্পিত করে। প্রায় একই ফ্রিকোয়েন্সির বাহ্যিক কম্পন পরিমাপের সাথে হস্তক্ষেপ করতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, কাছাকাছি ট্রেন, ভবনের এয়ার কন্ডিশনার বা অন্যান্য যন্ত্রপাতি কম্পন তৈরি করতে পারে। এই বাহ্যিক কম্পন উত্সগুলি সনাক্ত করা তাদের প্রভাব হ্রাস করার প্রথম পদক্ষেপ। উদাহরণ স্বরূপ, কোরিওলিস ফ্লো মিটারকে কম প্রভাবিত স্থানে নিয়ে গিয়ে, যন্ত্রটিকে ঘোরানোর মাধ্যমে, (বৃহত্তর) ভর ব্লক ব্যবহার করে, অথবা ডিকপলিংয়ের জন্য ড্যাম্পার এবং/অথবা নমনীয় নল ব্যবহার করে কম্পন কমানো যেতে পারে।

কোরিওলিস-ভিত্তিক ভর প্রবাহ মিটারগুলি বিশেষভাবে উপযোগী হয় যখন বিভিন্ন বা অজানা গ্যাস বা তরল মিশ্রণের ভর প্রবাহের হার পরিমাপ করা হয়, অথবা যখন সুপারক্রিটিকাল গ্যাসগুলি পরিমাপ করা হয়। সরাসরি ভর প্রবাহ হার পরিমাপ করা ছাড়াও (এইভাবে তরল পদার্থবিদ্যার কারণে ত্রুটিগুলি দূর করে), এই ডিভাইসগুলি অত্যন্ত উচ্চ নির্ভুলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা প্রদান করে। কোরিওলিস ফ্লো মিটারগুলি নমনীয়, নির্ভরযোগ্য এবং অত্যন্ত সঠিক ফ্লো মিটার।

কোরিওলিস ফ্লো মিটার সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে গাছপালা যেমন কাঁচামাল থেকে প্রাকৃতিক যৌগগুলির স্বয়ংক্রিয় নিষ্কাশনের নির্ভুলতা উন্নত করতে, যার ফলে নিষ্কাশনের গুণমান উন্নত হয়। এখানে, সুপারক্রিটিক্যাল কার্বন ডাই অক্সাইডের প্রবাহের হার এবং তাপমাত্রা পরিমাপ এবং নিয়ন্ত্রণ করে, পুনরাবৃত্তিযোগ্য ফলন নিশ্চিত করে নির্বাচনী এবং সুনির্দিষ্ট নিষ্কাশন অর্জন করা যেতে পারে।