ما هي الأنواع الثلاثة لأجهزة قياس التدفق؟1

مقدمة عن مقاييس التدفق

تُعدّ عدادات التدفق أساسيةً في مختلف الصناعات والتطبيقات، إذ تُستخدم لقياس معدل تدفق السوائل والغازات. وتُستخدم أنواعٌ مختلفة من عدادات التدفق وفقًا للاحتياجات الخاصة بكل صناعة أو عملية. ولكل نوع من عدادات التدفق مزاياه وعيوبه، ومن الضروري فهم الاختلافات بينها لاختيار الخيار الأنسب لكل تطبيق. في هذه المقالة، سنتناول الأنواع الثلاثة لعدادات التدفق، بما في ذلك مبادئ تشغيلها وتطبيقاتها وإيجابياتها وسلبياتها.

أنواع مقاييس التدفق

تتوفر أنواع مختلفة من عدادات التدفق في السوق، ولكن يمكن تصنيفها عمومًا إلى ثلاث فئات رئيسية: عدادات تدفق الضغط التفاضلي، وعدادات تدفق السرعة، وعدادات تدفق الإزاحة الموجبة. تتضمن كل فئة أنواعًا مختلفة من عدادات التدفق، لكل منها مبدأ تشغيل وتطبيق خاص به.

عدادات تدفق الضغط التفاضلي

تعتمد عدادات التدفق ذات الضغط التفاضلي، والمعروفة أيضًا باسم عدادات التدفق DP، على مبدأ أن انخفاض الضغط عبر عائق في مسار التدفق يرتبط بمعدل التدفق. تُعد صفائح الفتحة، وأنابيب فنتوري، وفوهات التدفق من الأنواع الشائعة لعدادات التدفق DP. تعمل هذه العدادات عن طريق إحداث انخفاض في الضغط في مجرى التدفق، والذي يمكن ربطه بمعدل التدفق وفقًا لمعادلة محددة.

تُعد عدادات التدفق ذات الصفائح الفوهية من أكثر أنواع عدادات التدفق شيوعًا. تتكون من صفيحة مسطحة بفتحة في منتصفها، تُوضع في خط التدفق. مع مرور السائل عبر الفتحة، ينخفض ​​الضغط، ويرتبط هذا الانخفاض بمعدل التدفق. تُستخدم عدادات التدفق ذات الصفائح الفوهية على نطاق واسع نظرًا لبساطتها وانخفاض تكلفتها وسهولة تركيبها. ومع ذلك، قد تكون عرضة للأخطاء، وليست مناسبة لمعدلات التدفق المنخفضة.

أنابيب فنتوري نوع آخر من مقاييس التدفق DP. تتكون من قسم متقارب، وحلق، وقسم متباعد. مع مرور السائل عبر القسم المتقارب، تزداد سرعته، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط. ثم يمر السائل عبر الحلق، حيث يصل الضغط إلى أدنى نقطة له. وأخيرًا، في القسم المتباعد، تنخفض السرعة، ويزداد الضغط. توفر أنابيب فنتوري دقة أفضل مقارنةً بألواح الفتحات، ويمكنها تحمل معدلات تدفق أعلى، ولكنها أغلى ثمنًا وتتطلب مساحة أكبر للتركيب.

فوهات التدفق تشبه أنابيب فنتوري، لكن شكلها يختلف. تتكون من قسم متقارب، وحلق، وقسم متباعد، تمامًا مثل أنابيب فنتوري. مع ذلك، تتميز فوهات التدفق بشكل أقصر وأكثر انسيابية، مما يسمح لها بمعالجة التدفقات عالية السرعة بكفاءة. تُستخدم عادةً في تطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية، مثل قياس تدفق البخار. فوهات التدفق أغلى من صفائح الفتحة، لكنها توفر دقة أفضل، ويمكنها التعامل مع نطاق أوسع من معدلات التدفق.

أجهزة قياس سرعة التدفق

عدادات سرعة التدفق، كما يوحي اسمها، تقيس سرعة السائل المتدفق لتحديد معدل التدفق. تشمل هذه العدادات أجهزة مثل عدادات التدفق الكهرومغناطيسية، وعدادات التدفق بالموجات فوق الصوتية، وعدادات تدفق التوربينات. بدلاً من إحداث انخفاض في ضغط مجرى التدفق، تقيس عدادات سرعة التدفق سرعة السائل مباشرةً وتحسب معدل التدفق بناءً على مساحة المقطع العرضي لتيار التدفق.

تستخدم عدادات التدفق الكهرومغناطيسية، المعروفة أيضًا باسم مقاييس المغناطيسية، قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي لقياس معدل تدفق السوائل الموصلة. تتكون هذه العدادات من أنبوب تدفق غير متطفل وقطبين كهربائيين موضوعين على قطر الأنبوب. عندما يمر السائل الموصل عبر المجال المغناطيسي الناتج عن عداد التدفق، يتولد جهد كهربائي عبر القطبين، يتناسب طرديًا مع معدل التدفق. تتميز عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بدقة عالية، حتى في وجود مواد كاشطة أو تآكلية، وتُستخدم على نطاق واسع في معالجة المياه ومياه الصرف الصحي، والمعالجة الكيميائية، وصناعات الأغذية والمشروبات.

تستخدم مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية الموجات فوق الصوتية لقياس سرعة السائل. وهناك نوعان رئيسيان من مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية: مقاييس زمن العبور ومقاييس دوبلر. تقيس مقاييس زمن العبور الوقت الذي تستغرقه إشارة الموجات فوق الصوتية للانتقال عكس اتجاه مجرى التدفق، وتحسب معدل التدفق بناءً على فرق زمن الانتقال. أما مقاييس دوبلر، فتُصدر موجات فوق صوتية تنعكس عن الجسيمات أو الغازات العالقة في السائل، ويُستخدم التغير في تردد الموجات المنعكسة لحساب معدل التدفق. تُعد مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك مياه الصرف الصحي، والتعدين، والنفط والغاز.

تتكون عدادات تدفق التوربينات من دوار وشفرات توربينية مثبتة محوريًا في مجرى التدفق. عند تدفق السائل عبر العداد، يدور الدوار، وتتناسب سرعة دورانه طرديًا مع معدل التدفق. تُستخدم عدادات تدفق التوربينات عادةً لقياس السوائل والغازات النظيفة منخفضة اللزوجة في تطبيقات مثل معالجة المياه، والمعالجة الكيميائية، وتصنيع الأدوية. تتميز هذه العدادات بدقة عالية ونسب انحدار واسعة، ولكنها قد تكون حساسة لتغيرات اللزوجة، وتتطلب تمديدًا مستقيمًا للأنابيب في الاتجاهين (المنبع والمصب) للحصول على قياسات دقيقة.

عدادات التدفق الإزاحي الإيجابي

تقيس عدادات التدفق الإزاحية الموجبة معدل التدفق عن طريق ملء وتفريغ حجرة ذات حجم معلوم بشكل متكرر بالسائل. أثناء ملء الحجرة وتفريغها، يُحسب عدد الدورات ويُستخدم لحساب معدل التدفق. تشمل أنواع عدادات التدفق الإزاحية الموجبة عدادات الأقراص المتأرجحة، والتروس البيضاوية، والمكبسية. تتميز هذه العدادات بدقتها العالية، خاصةً عند معدلات التدفق المنخفضة، ويمكنها التعامل مع نطاق واسع من اللزوجة.

تتكون عدادات تدفق الأقراص المتأرجحة من قرص أو دوار يتذبذب مع تدفق السائل عبر العداد. يؤدي تذبذب القرص إلى إزاحة حجم محدد من السائل، ويتناسب عدد التذبذبات مع معدل التدفق. تُستخدم عدادات تدفق الأقراص المتأرجحة عادةً لقياس الماء والوقود وغيرها من السوائل النظيفة غير الكاشطة. فهي توفر قياسات دقيقة ولا تتأثر بتغيرات درجة الحرارة أو الضغط أو اللزوجة.

تستخدم عدادات التدفق ذات التروس البيضاوية ترسين بيضاويين يدوران داخل حجرة. عند تدفق السائل عبر الحجرة، يدور الترسان، ويتناسب عدد دوراتهما طرديًا مع معدل التدفق. تُعد عدادات التدفق ذات التروس البيضاوية مناسبة لقياس مجموعة واسعة من السوائل، بما في ذلك السوائل المسببة للتآكل والكاشطة، وتتميز بدقة عالية وإمكانية تكرار عالية.

تتكون عدادات تدفق المكبس من حجرة أسطوانية يتحرك فيها مكبس ذهابًا وإيابًا مع تدفق السائل عبر العداد. تُزيح حركة المكبس حجمًا معلومًا من السائل في كل شوط، ويُستخدم عدد هذه الأشواط لحساب معدل التدفق. تُستخدم عدادات تدفق المكبس عادةً لقياس السوائل عالية اللزوجة، مثل الزيوت والشحوم، وتتميز بدقة وموثوقية عاليتين، حتى في البيئات القاسية.

خاتمة

في الختام، تُعدّ عدادات التدفق أجهزةً أساسيةً لقياس معدل تدفق السوائل والغازات في مختلف التطبيقات الصناعية والتجارية والسكنية. يُعدّ فهم أنواع عدادات التدفق المختلفة ومبادئ تشغيلها أمرًا بالغ الأهمية لاختيار أنسب عداد تدفق لتطبيق مُحدد. سواءً كان عداد تدفق الضغط التفاضلي، أو عداد تدفق السرعة، أو عداد تدفق الإزاحة الموجبة، فإن لكل نوع مزاياه وعيوبه. بمراعاة عوامل مثل نوع السائل، ونطاق معدل التدفق، ومتطلبات الدقة، والظروف البيئية، يُمكن اختيار عداد التدفق الأنسب لأي تطبيق مُحدد.

في هذه المقالة، استكشفنا الأنواع الثلاثة الرئيسية لمقاييس التدفق، بما في ذلك مبادئ عملها وتطبيقاتها وإيجابياتها وسلبياتها. من صفائح الفتحات ومقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية إلى مقاييس الأقراص والمكبس، تتوفر مجموعة واسعة من مقاييس التدفق لتلبية الاحتياجات المتنوعة لمختلف الصناعات والعمليات. سواءً كان الأمر يتعلق بقياس تدفق المياه في محطة معالجة مياه بلدية، أو مراقبة تدفق المواد الكيميائية في منشأة تصنيع، أو قياس تدفق الغاز الطبيعي في مبنى سكني، فهناك مقياس تدفق مصمم لتوفير قياسات دقيقة وموثوقة.

بشكل عام، تلعب عدادات التدفق دورًا محوريًا في ضمان التشغيل الفعال والآمن لمجموعة واسعة من العمليات والتطبيقات. ومع التقدم التكنولوجي المستمر، تتطور باستمرار تقنيات وأجهزة قياس التدفق، مما يعزز دقتها وموثوقيتها وتعدد استخداماتها. ومع استمرار تطور الصناعات وابتكارها، سيزداد الطلب على عدادات تدفق أكثر تطورًا وكفاءة، مما يعزز أهمية هذه الأجهزة في عالمنا المعاصر.

في الوقت الحاضر، أصبح من الشائع جدًا استخدام مقياس تدفق الكتلة كوريوليس من إيمرسون. وتُعد الجودة عاملًا حاسمًا في كفاءة الإنتاج.

لمعرفة المزيد عن مقياس تدفق الكتلة، يرجى مراجعة موقعنا على الإنترنت Sincerity Mass Flow Meter Manufacturers.

ولكي نفهم بشكل صحيح ما يريده العملاء، ومتى، ولماذا، وكيف يريدونه، يتعين على شركة Beijing Sincerity Automatic Equipment Co., Ltd أن تتجه نحو تحليل المشاعر، وهي تكنولوجيا ناشئة تستغل طلب المستهلكين استناداً إلى معالجة اللغة الطبيعية.

هو شيء موجود منذ عدة عقود الآن، ويتمتع بعصره الذهبي في مقياس كثافة كوريوليس.