كيف يعمل مقياس تدفق الكتلة الحرارية؟

مقاييس تدفق الكتلة الحرارية: نظرة ثاقبة على تشغيلها

مقدمة

عند قياس تدفق الغازات في مختلف العمليات الصناعية، تلعب مقاييس تدفق الكتلة الحرارية دورًا محوريًا. تُستخدم هذه الأجهزة على نطاق واسع في صناعات مثل الكيماويات والبتروكيماويات والنفط والغاز لقياس معدل تدفق الغازات بدقة. في هذه المقالة، سنتعمق في مبادئ عمل مقاييس تدفق الكتلة الحرارية، ونشرح آلية عملها والتكنولوجيا المستخدمة فيها. بنهاية هذه المقالة، ستكتسب فهمًا شاملًا لكيفية عمل هذه الأجهزة وسبب كونها الخيار الأمثل في العديد من تطبيقات قياس التدفق.

كيف يعمل؟

تعتمد عدادات تدفق الكتلة الحرارية على مبدأ انتقال الحرارة بالحمل الحراري لقياس معدل تدفق الغازات. تشمل المكونات الأساسية للعداد مستشعر تدفق، ومستشعر درجة حرارة، ووحدة تحكم. يستشعر مستشعر التدفق تدفق الغاز، بينما يقيس مستشعر درجة الحرارة درجة حرارة الغاز.

يعتمد مبدأ تشغيل مقياس تدفق الكتلة الحرارية على العلاقة بين معدل تدفق الغاز وانتقال الحرارة من المستشعر المُسخّن إلى الغاز المتدفق. عند تدفق الغاز عبر المستشعر، يحمل الحرارة بعيدًا عنه. وتتناسب كمية الحرارة المُنتقلة طرديًا مع معدل تدفق كتلة الغاز.

يقيس مستشعر درجة الحرارة درجة حرارة الغاز، وتحسب وحدة التحكم معدل تدفق الكتلة باستخدام قياسات انتقال الحرارة ودرجة الحرارة. هذا المبدأ يجعل عدادات تدفق الكتلة الحرارية مثالية لقياس تدفق الغازات، خاصةً عندما تكون تركيبات الغازات غير معروفة، أو عندما تكون معدلات التدفق منخفضة.

تتميز عدادات تدفق الكتلة الحرارية بقدرتها على قياس معدل تدفق كتلة الغازات مباشرةً، دون الحاجة إلى تعويض إضافي للضغط أو درجة الحرارة. وهذا مفيدٌ بشكل خاص في التطبيقات التي قد يختلف فيها تركيب الغاز، حيث لا يعتمد العداد على خصائص الغاز لقياس دقيق.

تكنولوجيا الاستشعار

تلعب تقنية الاستشعار المستخدمة في عدادات تدفق الكتلة الحرارية دورًا حاسمًا في دقة وموثوقية القياسات. هناك أنواع مختلفة من تقنيات الاستشعار المستخدمة في عدادات تدفق الكتلة الحرارية، ولكل منها مزاياها وعيوبها الفريدة.

من أكثر تقنيات الاستشعار شيوعًا في عدادات تدفق الكتلة الحرارية طريقة التشتت الحراري أو نقل الحرارة. تتضمن هذه الطريقة وجود مستشعري حرارة في مستشعر التدفق، أحدهما مُسخّن والآخر يُستخدم لقياس درجة حرارة الغاز.

عند تدفق الغاز عبر المستشعر، يحافظ المستشعر المُسخّن على درجة حرارة ثابتة، ويُبدد تدفق الغاز الحرارة. تتناسب كمية تبديد الحرارة طرديًا مع معدل تدفق كتلة الغاز. تتميز هذه الطريقة بدقة عالية ومناسبة لمجموعة واسعة من قياسات تدفق الغاز.

من تقنيات الاستشعار الأخرى المستخدمة في عدادات تدفق الكتلة الحرارية طريقة القياس الحراري، حيث يقوم سخان داخل المستشعر بتسخين الغاز، ثم قياس ارتفاع درجة حرارته. تُعد هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص لقياس تدفق الغازات النظيفة، وتُستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية.

الفوائد والقيود

تتميز عدادات تدفق الكتلة الحرارية بمزايا عديدة مقارنةً بتقنيات قياس التدفق الأخرى. ومن أهمها قدرتها على قياس معدل تدفق كتلة الغازات مباشرةً، دون الحاجة إلى تعويض إضافي للضغط أو درجة الحرارة. وهذا يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من تطبيقات قياس تدفق الغاز، وخاصةً في الصناعات التي قد تتفاوت فيها تركيبات الغاز.

علاوة على ذلك، تتميز عدادات تدفق الكتلة الحرارية بدقة عالية وتوفر نسبة تخفيض واسعة، مما يسمح بإجراء قياسات دقيقة لمجموعة متنوعة من معدلات التدفق. كما تتميز بسرعة استجابتها، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب قياس التغيرات السريعة في معدل التدفق.

مع ذلك، من المهم ملاحظة أن عدادات تدفق الكتلة الحرارية قد لا تكون مناسبة لجميع تطبيقات قياس تدفق الغاز. فهي حساسة لتغيرات تركيب الغاز، وقد يؤثر وجود الملوثات أو الجسيمات في الغاز على دقتها. إضافةً إلى ذلك، عادةً ما تكون عدادات تدفق الكتلة الحرارية أعلى تكلفةً من تقنيات قياس التدفق الأخرى، وهو أمر قد يُؤخذ بعين الاعتبار لدى بعض المستخدمين.

بشكل عام، فإن فوائد أجهزة قياس تدفق الكتلة الحرارية تجعلها خيارًا شائعًا للعديد من تطبيقات قياس تدفق الغاز، وخاصة حيث تكون الدقة العالية والموثوقية ضرورية.

التطبيقات

تُستخدم عدادات تدفق الكتلة الحرارية على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظرًا لقدرتها على قياس تدفق الغازات بدقة. ومن بين التطبيقات الشائعة لها: المعالجة الكيميائية، وتكرير البتروكيماويات، وإنتاج النفط والغاز، ومراقبة البيئة.

في صناعة المعالجة الكيميائية، تُستخدم عدادات تدفق الكتلة الحرارية لقياس تدفق الغازات في مختلف العمليات الكيميائية، مثل مزج الغازات، ومراقبة التفاعلات، وتغطية الغازات الخاملة. قدرتها على قياس معدل تدفق كتلة الغازات مباشرةً تجعلها مناسبة تمامًا لهذه التطبيقات، حيث تكون الدقة والموثوقية أساسيتين.

في صناعة البتروكيماويات، تُستخدم عدادات تدفق الكتلة الحرارية في عمليات التكرير لقياس تدفق الغازات، مثل الغاز الطبيعي والهيدروجين ومختلف الهيدروكربونات. كما تُستخدم في مراقبة انبعاثات غازات الاشتعال والتحكم فيها، حيث يُعدّ القياس الدقيق لمعدلات تدفق الغاز أمرًا بالغ الأهمية للامتثال البيئي.

في صناعة النفط والغاز، تُستخدم عدادات تدفق الكتلة الحرارية في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك مراقبة فوهات الآبار، وحقن الغاز، وقياس تدفقه في خطوط الأنابيب. قدرتها على العمل بدقة في بيئات الضغط ودرجات الحرارة العالية تجعلها مناسبة لهذه التطبيقات الصعبة.

تُستخدم عدادات تدفق الكتلة الحرارية أيضًا في تطبيقات مراقبة البيئة، مثل مراقبة جودة الهواء واختبار انبعاثات المداخن. قدرتها على قياس تدفق الغازات النظيفة بدقة عالية تجعلها مناسبة لهذه التطبيقات المهمة لمراقبة البيئة.

خاتمة

في الختام، تُعدّ عدادات تدفق الكتلة الحرارية أداةً أساسيةً لقياس تدفق الغازات في مختلف العمليات الصناعية. قدرتها على قياس معدل تدفق الغازات مباشرةً، دون الحاجة إلى تعويض إضافي للضغط أو درجة الحرارة، تجعلها دقيقةً وموثوقةً للغاية في مجموعة واسعة من التطبيقات. على الرغم من محدوديتها، تُعدّ عدادات تدفق الكتلة الحرارية الخيار الأمثل للعديد من الصناعات نظرًا لدقتها وموثوقيتها وسرعة استجابتها. سواءً في المعالجة الكيميائية، أو تكرير البتروكيماويات، أو إنتاج النفط والغاز، أو مراقبة البيئة، تلعب عدادات تدفق الكتلة الحرارية دورًا محوريًا في ضمان دقة قياس معدلات تدفق الغاز. مع التطورات المستمرة في تكنولوجيا أجهزة الاستشعار والأجهزة، تستمر عدادات تدفق الكتلة الحرارية في التطور، مما يُحسّن الأداء والوظائف لمجموعة واسعة من تطبيقات قياس تدفق الغاز.

تم تقييم السوق العالمية بمقياس تدفق التوربينات منخفض التدفق في مقياس تدفق الكتلة كوريوليس روزماونت ومن المتوقع أن تصل إلى قيمة سوقية لمقياس تدفق الكتلة كوريوليس إيمرسون بواسطة مقياس تدفق الدوامة روزماونت، مع معدل نمو سنوي مركب لمصنع مقياس كثافة الشوكة خلال فترة التنبؤ.

نحن ملتزمون بتقديم أكثر من مجرد خدمة عملاء، من خلال فريقنا المؤهل الذي يفخر بتلبية احتياجات عملائنا وتجاوزها. كما نمتلك مصنعًا مجهزًا بالكامل في الصين بمرافق متطورة لتصنيع منتجات عدادات كثافة كوريوليس وعدادات تدفق الكتلة وفقًا لمتطلبات عملائنا. نرحب باستفساراتكم وزيارة مصنعنا. موقعنا الإلكتروني هو Sincerity Mass Flow Meter Manufacturers.

أفضل طريقة لتصنيع مقياس تدفق الدوامة هي الحصول على مقياس تدفق كتلة كوريوليس على شكل AV.

باختصار، يُعدّ هذا المنتج حلاً مثاليًا لمقياس تدفق الكتلة كوريوليس من إندريس هاوزر، والتقليل من قيمته قد يكلفك أكثر من أي شيء آخر. لذا، اغتنم الفرصة قبل أن تفوتك الفرصة.

شركة بكين سينسيريتي للمعدات الأوتوماتيكية المحدودة، التي تفتخر بمقياس تدفق الكتلة للتطبيق بطرق مختلفة.