مبدأ عمل مقياس تدفق الكتلة كوريوليس: كيفية قياس التدفق
أصبحت عدادات تدفق الكتلة كوريوليس خيارًا شائعًا لقياس التدفق في مختلف التطبيقات الصناعية بفضل دقتها وموثوقيتها العالية. تعمل هذه العدادات بناءً على مبدأ تأثير كوريوليس، مما يسمح لها بتقديم قياسات دقيقة حتى في ظروف السوائل الصعبة. في هذه المقالة، سنتعمق في مبدأ عمل عدادات تدفق الكتلة كوريوليس وكيفية قياسها للتدفق.
تأثير كوريوليس
يشير تأثير كوريوليس إلى الانحراف الظاهري للأجسام المتحركة عند رؤيتها من إطار مرجعي دوار. في حالة مقاييس تدفق كتلة كوريوليس، يُستخدم هذا التأثير لقياس معدل تدفق كتلة سائل يمر عبر أنبوب اهتزازي. عادةً ما يكون الأنبوب الاهتزازي على شكل حرف U أو S، ويُثار إلى وضع اهتزازي محدد بواسطة نظام تشغيل خارجي.
عند تدفق السائل عبر الأنبوب المهتز، يُسبب تشوهًا في شكله بسبب قصوره الذاتي. يؤدي هذا التشويه إلى اختلاف طور بين مدخل الأنبوب ومخرجه، يتناسب طرديًا مع معدل تدفق كتلة السائل. بقياس هذا الاختلاف، يُمكن لمقياس تدفق كتلة كوريوليس تحديد معدل تدفق الكتلة بدقة.
يُعد تأثير كوريوليس أساسيًا في هذه العملية، إذ يُسبب التواء الأنابيب في اتجاهين متعاكسين أثناء تدفق السائل خلالها. تتناسب حركة الالتواء هذه طرديًا مع معدل تدفق الكتلة، مما يجعلها مؤشرًا موثوقًا لمعدل تدفق السائل.
مبدأ عمل مقاييس تدفق الكتلة كوريوليس
تعتمد مقاييس تدفق كتلة كوريوليس على مبدأ القصور الذاتي وتأثير كوريوليس لقياس معدل تدفق كتلة السوائل بدقة. عندما يمر سائل عبر الأنابيب المهتزة للجهاز، يُحدث انزياحًا طوريًا بين قسمي المدخل والمخرج. هذا الانزياح الطوري هو نتيجة مباشرة لقصور السائل الذاتي وتأثير كوريوليس، مما يسمح للجهاز بحساب معدل تدفق الكتلة بناءً على هذا القياس.
تُصنع الأنابيب المهتزة عادةً من مادة متينة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، لتحمل القوى التي يُؤثر بها السائل المتدفق. تُثار الأنابيب إلى وضع اهتزازي مُحدد، عادةً بترددها الطبيعي، لتعظيم تأثير قوة كوريوليس عليها. عند مرور السائل عبر الأنابيب، يُسبب تشوهًا في شكلها، مما يُؤدي إلى انزياح الطور الذي يُقاس بالمقياس.
من أهم مزايا عدادات تدفق الكتلة كوريوليس قدرتها على توفير قياسات مباشرة لتدفق الكتلة. فعلى عكس عدادات التدفق الحجمي، التي تتطلب قياسات إضافية للكثافة ودرجة الحرارة لحساب تدفق الكتلة، تقيس عدادات كوريوليس معدلات تدفق الكتلة مباشرةً دون الحاجة إلى معلمات إضافية. وهذا يجعلها عالية الدقة والموثوقية في مجموعة واسعة من التطبيقات.
كيف تقيس أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس التدفق
تتضمن عملية قياس عدادات تدفق كتلة كوريوليس عدة خطوات رئيسية تُمكّنها من تحديد معدل تدفق كتلة السائل بدقة. بمجرد دخول السائل إلى الأنابيب المهتزة، يُحدث تشوّهًا يُؤدي إلى انزياح طور بين قسمي مدخل ومخرج الأنابيب. ثم تُقاس هذه الانزياحات بواسطة مستشعرات موجودة في طرفي الأنبوب لحساب معدل تدفق كتلة السائل المارّ.
تعتمد المستشعرات المستخدمة في مقاييس تدفق كتلة كوريوليس عادةً على مبدأ الاستشعار الكهرومغناطيسي أو الكهرضغطي. تكتشف هذه المستشعرات تردد اهتزاز الأنبوب وتغير الطور الناتج عن تدفق السائل، ثم تُترجم هذه المعلومات إلى قياس لمعدل تدفق الكتلة. تُعاير هذه المقاييس لمراعاة التغيرات في درجة الحرارة والضغط وخصائص السائل لضمان دقة وموثوقية القياسات.
لا يتأثر قياس التدفق الذي توفره عدادات تدفق الكتلة كوريوليس بتغيرات كثافة السائل أو لزوجته أو درجة حرارته، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات. دقتها وموثوقيتها العاليتان تجعلانها مثالية للاستخدام في الصناعات التي تُعد فيها دقة قياس التدفق أمرًا بالغ الأهمية، مثل المعالجة الكيميائية، وإنتاج الأغذية والمشروبات، وتكرير النفط والغاز.
مزايا مقاييس تدفق الكتلة كوريوليس
تتميز عدادات تدفق الكتلة كوريوليس بمزايا عديدة مقارنةً بأنواع أخرى من أجهزة قياس التدفق، مما يجعلها خيارًا شائعًا للعديد من التطبيقات الصناعية. من أهم مزايا عدادات كوريوليس:
- دقة عالية: توفر مقاييس تدفق الكتلة كوريوليس قياسات دقيقة لمعدلات تدفق الكتلة، مما يجعلها مثالية للتطبيقات حيث تكون قياسات التدفق الدقيقة ضرورية.
- قياس التدفق الكتلي المباشر: على عكس أجهزة قياس التدفق الحجمي، والتي تتطلب قياسات إضافية للكثافة ودرجة الحرارة لحساب التدفق الكتلي، فإن أجهزة قياس كوريوليس تقيس معدلات التدفق الكتلي بشكل مباشر.
- توافق واسع النطاق مع السوائل: يمكن استخدام مقاييس تدفق كتلة كوريوليس لقياس مجموعة متنوعة من السوائل، بما في ذلك السوائل والغازات والمواد الملاطية، مما يجعلها متعددة الاستخدامات لتطبيقات مختلفة.
- انخفاض الضغط الأدنى: تتمتع أجهزة قياس كوريوليس بانخفاض ضغط أدنى مقارنة بأجهزة قياس التدفق الأخرى، مما يقلل من استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل.
- صيانة منخفضة: تتطلب عدادات تدفق الكتلة كوريوليس الحد الأدنى من الصيانة بسبب تصميمها البسيط وبنيتها القوية، مما يقلل من وقت التوقف وتكاليف التشغيل الإجمالية.
تجعل هذه المزايا من أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس حلاً موثوقًا به وفعالًا من حيث التكلفة لمجموعة واسعة من تطبيقات قياس التدفق الصناعي.
تطبيقات مقاييس تدفق الكتلة كوريوليس
تُستخدم مقاييس تدفق كتلة كوريوليس بشكل شائع في مختلف الصناعات لقياس معدلات تدفق السوائل والغازات والرواسب. ومن أهم تطبيقاتها:
- المعالجة الكيميائية: تستخدم أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس في الصناعة الكيميائية لقياس معدلات تدفق المواد الكيميائية والمذيبات المختلفة بدقة.
- صناعة البتروكيماويات: تعتبر أجهزة قياس كوريوليس ضرورية لقياس معدلات تدفق المنتجات البترولية والغاز الطبيعي والهيدروكربونات الأخرى في المصافي ومصانع البتروكيماويات.
- إنتاج الأغذية والمشروبات: تُستخدم أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس على نطاق واسع في صناعة الأغذية والمشروبات لقياس معدلات تدفق السوائل مثل الماء والحليب والعصير.
- تصنيع الأدوية: تلعب أجهزة كوريوليس دورًا حاسمًا في إنتاج الأدوية من خلال قياس معدلات تدفق المكونات والمنتجات بدقة.
- استكشاف النفط والغاز: تستخدم أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس في استكشاف النفط والغاز لقياس معدلات تدفق سوائل الحفر والغاز الطبيعي والنفط الخام.
تظهر هذه التطبيقات تنوع وموثوقية أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس في مجموعة واسعة من العمليات الصناعية، مما يجعلها أداة لا غنى عنها لقياس التدفق الدقيق.
في الختام، تُعد عدادات تدفق الكتلة كوريوليس أجهزة عالية الدقة والموثوقية لقياس معدلات تدفق السوائل والغازات والرواسب في مختلف التطبيقات الصناعية. باستخدام مبدأ تأثير كوريوليس، توفر هذه العدادات قياسات مباشرة لتدفق الكتلة دون الحاجة إلى معلمات إضافية، مما يجعلها خيارًا مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب الدقة والموثوقية. بفضل توافقها الواسع مع السوائل، ومتطلبات صيانتها المنخفضة، ومستويات دقتها العالية، أصبحت عدادات تدفق الكتلة كوريوليس الحل الأمثل للصناعات التي تتطلب قياسات تدفق دقيقة. سواءً في مجال المعالجة الكيميائية، أو إنتاج الأغذية والمشروبات، أو تصنيع الأدوية، أو استكشاف النفط والغاز، تُثبت عدادات تدفق الكتلة كوريوليس قيمتها كأدوات أساسية لقياس التدفق بدقة.
اتصل بنا
● العنوان: المبنى رقم 8، المنطقة الثالثة، آي تاون، جاولي تشانغ
الطريق، منطقة هايديان، بكين، الصين 100095
● جهة الاتصال: زوي بان
سكايب: testifypp
● الجوال: +86 13601110505
● واتساب : +86 18600270515
● بريد إلكتروني:info@bjsincerity.com