تحليل والتحقق من مقياس تدفق الكتلة

تشريح مقياس تدفق الكتلة

يعتمد مقياس تدفق الكتلة بقوة كوريوليس بشكل أساسي على مبدأ قوة كوريوليس، والذي يُستخدم لقياس تدفق كتلة السوائل في الأنابيب المغلقة بدقة ومباشرة. ويعتمد مبدأ عمل مقياس كوريوليس أيضًا على مبدأ قوة كوريوليس، أي أنه وفقًا لخصائص تدفق السائل في الأنابيب المغلقة، أي للحفاظ على حركة خطية ودورانية، تتولد قوة كوريوليس متناسبة مع تدفق الكتلة، وبالتالي يتم قياسها.

تشمل مزايا مقاييس تدفق الكتلة الحرارية بشكل رئيسي الجوانب التالية: أولاً، لديها نطاق عالي نسبيًا، والذي يمكن أن يصل إلى نطاق 20:1 إلى 50:1 في ظل الظروف العادية، ويمكن أن يتجاوز نطاق بعض العدادات 100:1؛ ثانيًا، يمكنها إجراء التحكم المباشر في التدفق بشكل فعال. يتميز القياس بدقة قياس عالية واستقرار جيد؛ ثالثًا، يمكنها استخدام مجموعة واسعة من الوسائط، وهي مناسبة لقياس الغاز الطبيعي الملوث؛ رابعًا، يمكنها إجراء عمليات الصيانة والتنظيف المقابلة بشكل فعال لضمان زيادة عمر الخدمة بشكل أكبر؛ خامسًا، إنها مناسبة بشكل خاص للتحكم في عملية قياس نقل الحراسة.

في مقاييس التدفق الكتلي الحراري، يُسخّن الأنبوب بشكل رئيسي بواسطة تدفق السائل عبر مصدر حرارة خارجي. في هذه الحالة، يُوصف قياس تدفق كتلة السائل بالتغير في مجال درجة الحرارة. أو، باستخدام عملية تسخين السائل، عند الوصول إلى درجة حرارة معينة، توجد علاقة مقابلة بين الطاقة اللازمة لارتفاع درجة الحرارة وكتلة السائل، مما يسمح بقياس تدفق كتلة السائل وتطوير مقياس تدفق كتلة.

مبدأ عمل مقياس تدفق كوريوليس هو كما يلي: تُقاس عملية قياس تدفق الغاز من خلال تأثير التبريد المُناسب للغاز المُتدفق عبر عنصر التسخين في مقياس التدفق. بشكل عام، يوجد عنصران للمقاومة الحرارية في قسم القياس الذي يمر فيه الغاز، أحدهما يُؤدي وظيفة السخان بشكل رئيسي، والآخر يُؤدي وظيفة الكشف الفعال عن درجة الحرارة. في هذه الحالة، يُحدد عنصر استشعار درجة الحرارة درجة حرارة الغاز، ويجب التأكد من وجود فرق ثابت في درجة الحرارة بين درجة حرارة الغاز المُقاسة ومساحة التسخين، وهو ما يُحققه السخان مع تغير التيار.

التحقق من عدادات تدفق الكتلة

تُستخدم عدادات تدفق الكتلة بشكل عام فقط لقياس تدفق السوائل، ويتم التحقق منها عادةً في المختبر (جهاز معيار التدفق) وظروفه المحددة. وهذا ما نسميه عادةً التحقق غير المتصل بالإنترنت. نعلم أن الغرض من التحقق من مقياس تدفق الكتلة هو تحديد أداء القياس للعداد في الاستخدام الفعلي. توجد المشكلات التالية في التحقق المختبري: ① يختلف وسيط التحقق عن الوسيط المقاس الفعلي، كما أن معلماته الفيزيائية مختلفة أيضًا؛ ② لا تتوافق ظروف العمل أثناء التحقق، مثل درجة الحرارة والضغط، مع ظروف تطبيق مقياس التدفق؛ ③ نوع تركيب مقياس التدفق هناك أيضًا اختلافات كبيرة في نفس المجال.

يوضح ما سبق أن التحقق من أداء مقياس تدفق الكتلة في المختبر أو تقييمه يختلف عن الأداء الفعلي، مما يبتعد عن هدف القياس الدقيق. على سبيل المثال، عند استخدام مقياس تدفق الكتلة من نوع كوريوليس في قياس نقل الحراسة، من المرجح أن يكون هذا الاختلاف مصدرًا للخلافات بين المشترين والبائعين، ويجب الحد منه.

في ظل الظروف التقنية الحالية، يصعب ضبط شروط التحقق لمقياس التدفق بما يتناسب مع ظروف الاستخدام. ولا توجد طريقة لتصحيح تصحيح اللزوجة النموذجي، ناهيك عن بعض التعديلات غير القابلة للقياس (مثل التركيب، وحالة التدفق، إلخ). لذلك، فإن الحل الأمثل لهذه المشكلة هو إجراء تحقق إلكتروني لمقياس تدفق الكتلة.

يُعدّ التحقق الإلكتروني لمقياس تدفق الكتلة نوعًا من التحقق الفعلي للسوائل. بالمقارنة مع التحقق المخبري، له العديد من الخصائص والمتطلبات. باختصار، هناك النقاط الرئيسية التالية:

(1) يجب أن يكون هناك جهاز معياري ثابت أو متحرك لمعايرة مقياس تدفق الكتلة. بالإضافة إلى دقة الجهاز وتوافقه مع المتطلبات، يجب أن يفي نطاق درجة حرارة التشغيل ومعدل الضغط وتوافق الوسائط بمتطلبات التحقق عبر الإنترنت. في حال كان الجهاز معيار تدفق متحركًا، يجب أن يكون خفيف الوزن ومرنًا.

(2) أثناء عملية التحقق، يجب أن يكون السائل في حالة مغلقة لضمان عدم تغير ظروف عمل التحقق، وكذلك ضمان سلامة موقع التحقق؛

(3) لا يجوز قطع السائل أثناء عملية التحقق؛

⑷. إذا تم التحقق من عداد التدفق المراد اختباره باستخدام جهاز قياسي متنقل، فيجب أن يكون موقع عداد التدفق مزودًا بالواجهات والصمامات ومرافق الاسترداد والتنظيف الداعمة، والمواقع، ومصادر الطاقة، وما إلى ذلك.