أجهزة قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية مقابل طرق القياس التقليدية

أجهزة قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية مقابل طرق القياس التقليدية

مقدمة

يُعد قياس تدفق الغاز عمليةً بالغة الأهمية في مختلف الصناعات، مثل النفط والغاز، والكيماويات، وتوليد الطاقة. يُعدّ القياس الدقيق لمعدلات تدفق الغاز أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الكفاءة والسلامة وتحسين التكلفة. وقد استُخدمت عادةً مقاييس التدفق ، مثل صفائح الفتحات، ومقاييس التوربينات ، ومقاييس الإزاحة الموجبة، لهذا الغرض. إلا أن ظهور مقاييس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية قد حقق مزايا كبيرة من حيث الدقة والموثوقية والتنوع. في هذه المقالة، سنستكشف الاختلافات بين مقاييس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية وطرق القياس التقليدية، مع تسليط الضوء على مزايا تقنية الموجات فوق الصوتية.

1. مبدأ قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية

تستخدم عدادات تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية مبدأ فرق زمن العبور لتحديد سرعة تدفق الغاز عبر الأنبوب. يُوضع محولان صوتيان على الجانب الخارجي للأنبوب، وتُرسل نبضات فوق صوتية بالتناوب في كلا الاتجاهين. يُشير فرق الزمن الذي تستغرقه النبضات للانتقال عكس اتجاه التيار وعكسه إلى سرعة الغاز. بجمع هذه السرعة مع مساحة المقطع العرضي للأنبوب، يحسب العداد معدل التدفق الحجمي.

2. مزايا أجهزة قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية

2.1 الدقة والتكرار

من أهم مزايا عدادات تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية دقتها العالية وإمكانية تكرارها. فعلى عكس العدادات التقليدية، التي قد تتأثر بعوامل مثل كثافة السوائل ولزوجتها، تستطيع عدادات الموجات فوق الصوتية قياس معدلات تدفق الغاز بشكل مستقل عن هذه الخصائص. وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي قد يتغير فيها تركيب الغاز وخصائصه بمرور الوقت.

2.2 التثبيت غير التطفلي

غالبًا ما تتطلب طرق القياس التقليدية تقنيات تدخلية، مثل قطع ولحام الأنابيب، لتركيب مقياس التدفق. من ناحية أخرى، يمكن تركيب عدادات تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية دون تدخل، باستخدام تقنيات التثبيت بالمشابك أو التركيب الخارجي. تُقلل هذه الميزة من وقت التوقف عن العمل، وتُقلل من خطر التسرب أو التلوث المرتبط بالتركيبات التدخلية.

2.3 نسبة الانحدار الواسعة

توفر عدادات تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية نسبة تخفيض واسعة، وهي تشير إلى نطاق معدلات التدفق التي يمكن للعداد قياسها بدقة. عادةً ما تكون نسب تخفيض العدادات التقليدية، مثل صفائح الفتحات، محدودة، مما يتطلب عدادات متعددة لنطاقات معدلات تدفق مختلفة. أما عدادات الموجات فوق الصوتية، فيمكنها تغطية نطاق واسع بجهاز واحد، مما يقلل من تكاليف التركيب والصيانة.

2.4 التنوع والتوافق

من مزايا عدادات تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية تعدد استخداماتها وتوافقها مع مختلف أحجام الأنابيب وموادها. غالبًا ما تتطلب العدادات التقليدية أقطارًا ومواد أنابيب محددة للعمل بشكل صحيح. في المقابل، يمكن استخدام عدادات الموجات فوق الصوتية مع أنابيب بأحجام مختلفة، بما في ذلك الأنابيب البلاستيكية والمعدنية، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات.

2.5 انخفاض فقدان الضغط

تتميز عدادات الموجات فوق الصوتية بفقدان ضغط أقل بكثير مقارنةً بالعدادات التقليدية، مما يزيد من كفاءة النظام. تُحدث تقنيات القياس التقليدية، مثل صفائح الفتحات، انخفاضًا في الضغط عبر مسار التدفق، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة. أما عدادات الموجات فوق الصوتية، فهي غير تدخلية، ولا تُسبب أي انخفاض في الضغط، مما يضمن أدنى حد من التداخل مع الأداء العام للنظام.

3. المقارنة مع طرق القياس التقليدية

3.1 صفائح الفتحة

تُستخدم صفائح الفتحات على نطاق واسع في قياس تدفق الغازات نظرًا لبساطتها وفعاليتها من حيث التكلفة. ومع ذلك، قد تتأثر دقتها بتغيرات خصائص الغاز وظروف تدفقه. بخلاف صفائح الفتحات، توفر أجهزة قياس الموجات فوق الصوتية قياسات دقيقة وموثوقة بغض النظر عن تركيب الغاز وخصائصه.

3.2 عدادات التوربينات

تُستخدم عدادات التوربينات عادةً لقياس معدلات تدفق الغاز في التطبيقات متوسطة المدى. ومع ذلك، قد تكون عرضة للتآكل الميكانيكي، مما يؤدي إلى عدم دقة القياسات. أما عدادات الموجات فوق الصوتية، فهي غير ميكانيكية، مما يُجنّبها المشاكل المرتبطة بالتآكل الميكانيكي، ويوفر أداءً أكثر موثوقيةً وديمومةً.

3.3 عدادات الإزاحة الإيجابية

عدادات الإزاحة الموجبة مناسبة لقياس معدلات التدفق المنخفضة بدقة. ومع ذلك، قد تكون محدودة من حيث نسبة خفضها، وقد تتطلب عدة عدادات لنطاقات معدلات تدفق مختلفة. أما عدادات الموجات فوق الصوتية، بفضل نسبة خفضها الواسعة، فتُغني عن الحاجة إلى أجهزة متعددة، مما يُقلل التكاليف ويُبسط التركيب.

3.4 أجهزة قياس التشتت الحراري

تعتمد عدادات التشتت الحراري على مبدأ انتقال الحرارة، وتُستخدم غالبًا لقياس تدفق الغاز في الأنابيب. ومع ذلك، قد تتأثر بتغيرات درجة حرارة الغاز وضغطه. أما عدادات الموجات فوق الصوتية، فلا تتأثر بتغيرات درجة الحرارة أو الضغط، مما يوفر قياسات أكثر موثوقية ودقة.

3.5 أجهزة قياس تساقط الدوامات

تستخدم عدادات تساقط الدوامات مبدأ الاهتزازات الناتجة عن التدفق لقياس معدلات تدفق الغاز. ومع ذلك، قد تكون حساسة لتغيرات ظروف التدفق، مما يقلل دقتها في بعض التطبيقات. أما عدادات الموجات فوق الصوتية، فبفضل مبدأ القياس المستقل، توفر قياسات متسقة ودقيقة في ظل ظروف تدفق متفاوتة.

خاتمة

أحدثت عدادات تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية ثورةً في مجال قياس تدفق الغاز، متجاوزةً بذلك قيود طرق القياس التقليدية. بفضل دقتها العالية، وسهولة تركيبها، ونسبة خفضها الكبيرة، وتعدد استخداماتها، وانخفاض فقدان الضغط، توفر عدادات تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية مزايا كبيرة من حيث الأداء والكفاءة وخفض التكلفة. ونتيجةً لذلك، تتجه العديد من الصناعات إلى استخدام عدادات تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية لتحسين عملياتها، وتحسين السلامة، وتحقيق نتائج إجمالية أفضل.

هذا هو المعيار العالمي الذي يعمل كشكل من أشكال الوعد بأن شركة Beijing Sincerity Automatic Equipment Co., Ltd تصنع وفقًا لأعلى معايير الجودة.

تفضل بزيارة شركة بكين سينسيرتي للمعدات الأوتوماتيكية المحدودة في الصين للحصول على نصائح احترافية لقياس تدفق الكتلة وضمان الجودة. الشركة مرخصة ومعتمدة ومؤمنة بخبرة تمتد لعقود. تواصل معنا اليوم.

في حين أن فوائد الإنتاجية والكفاءة التي توفرها الأتمتة لا لبس فيها بالنسبة لتصنيع مقياس تدفق الكتلة، فإن الحاجة إلى البشر المهرة لتشغيل التكنولوجيا واستخدامها وتطويرها لا لبس فيها أيضًا.