Zur Erklärung des Effekts betrachten wir nächst Bild. Ein Körper oder Der Coriolis Effekt wurde zuerst als mechanische Erscheinung bei Drehbewegungen und in folge der Erdrehung von dem französichen Physiker Coriolis entdeckt. Dem Physiker Jean Leon Foucault blieb es vorbehalten diesen Effekt in eindrucksvoller Weise 1851 in der Kuppel des Invalidendoms in Paris zu demonstrieren. Ein 67m langes Pendel wurde von der Coriolis-Kraft abgelenkt und die Schwingungsebene rotierte um 11o15´in der Stunde. Mit anderen Worten die Erde drehte sich unter dem Pendel weg. Man bezeichnet diesen Effekt auch als Corioliskraft und dazu gehört eine Coriolisbeschleunigung. Auf der Erde läßt sich die Corioliskraft bei der Entstehung und Ausbreitung von Hoch- und Tiefdruckgebieten beobachten. In nördlichen Breitengeraden wird die Luft in Tiefdruckgebieten nach rechts abgelenkt. Dies führt zu einer Drehung der Wolkenwirbel im Uhrzeigensinn wie es das Bild deutlich zeigt. Hochdruckgebiete drehen sich gegen den Uhrzeigersinn.
Zur Erklärung des Effekts betrachten wir nächst Bild. Ein Körper oder
Teilchen bewegt sich mit der Geschwindigkeit v auf einer Bahn vom
Mittelpunkt einer drehenden Scheibe mit der Rotationsfrequenz w
zum Rand.
Im Gegensatz zur Zeichnung bewegen sich die Teilchen im Tiefdruckgebiet auf das Zentrum zu.Senkrecht zurBahngeschwindigkeit wirkt die Corioliskraft FC, die durch eine Winkelgeschindigkeit w (omega) beschrieben werden kann.
oder um den Massenstrom darzustellen.
Wir sehen hier, dass die Masse des bewegten Körpers von Bedeutung ist. Im Falle der Coriolismassemesser soll gerade das qm bestimmt werden. Aus einer bekannten Kraft und der Winkelgeschwindigkeit w
läßt sich so der Massenstrom angeben.
Zur genauen Analyse des Messverfahrens müssen wir allerdings die zugehörigen Differentialgleichungen lösen.
Bei der mathematischen Ausformulierung des Problems erhalten wir ein System zweier gekoppelter Differentialgleichungen in x-Richtung und y-Richtung. In 1. Näherung läßt sich eine theoretische Betrachtungsweise mit der Gleichung für die y-Richtung durcführen. Man erhält Aussagen über die Amplituden und Phasen bei bestimmten Srömungsgeschwindigkeiten.
Es existieren die unterschiedlichsten technischen Ausführungsformen für Coriolis-Massemesser.
1-Rohr-Typen "gerade"
1-Rohr-Typen "gebogen"
2-Rohr-Typen "gerade"
2-Rohr-Typen "gebogen"
Das untere Bild zeigt die prinzipiellen Rohrbewegungen eines Coriolismassemessers in einem gebogenen 2-Rohr-System.
Das untere Bild zeigt die Phasenverschiebung der schwingenden Rohre, welche zwischen einem ruhenden und einem strömenden Medium auftritt. Die Phasenverschiebung ist ein Maß für den Massenstrom. Mit Hilfe der Resonanzfrequenzverschiebung läßt sich die Dichte des Mediums ermitteln.
