تصنيف مقياس التدفق ومبدأ العمل

أولاً، تصنيف مقياس التدفق

وفقًا لمبدأ القياس، هناك: المبادئ الميكانيكية، والمبادئ الحرارية، والمبادئ الصوتية، والمبادئ الكهربائية، والمبادئ البصرية، ومبادئ الفيزياء الذرية.

وفقًا للمبدأ الهيكلي لمقياس التدفق، يُقسم إلى مقياس تدفق حجمي، ومقياس تدفق ضغط تفاضلي، ومقياس تدفق عائم، ومقياس تدفق توربيني، ومقياس تدفق كهرومغناطيسي، ومقياس تدفق تذبذب السوائل، ومقياس تدفق كتلة، ومقياس تدفق مُدخل. مقياس تدفق، ومقياس تدفق مسبار.

ثانياً، مبدأ عمل وتطبيق مقياس التدفق العادي

1. مقياس تدفق التوربينات

مقياس تدفق التوربينات هو نوع رئيسي من مقاييس سرعة التدفق، يستخدم الدوار متعدد الشفرات (التوربين) لقياس متوسط ​​معدل تدفق السائل والحصول على التدفق أو الكمية الإجمالية. يتكون عادةً من جزأين: مستشعرات وأجهزة عرض، أو من نوع واحد.

التطبيق: يستخدم مقياس التدفق التوربيني على نطاق واسع في الزيت والسوائل العضوية والسوائل غير العضوية والغازات المسالة والغاز الطبيعي والسوائل ذات درجات الحرارة المنخفضة.

2. مقياس التدفق الكهرومغناطيسي

مقياس التدفق الكهرومغناطيسي هو مقياس للسائل الموصل وفقًا لحث فاراداي الكهرومغناطيسي.

التطبيقات: يتميز مقياس التدفق الكهرومغناطيسي بمجموعة من المزايا الممتازة، مما يُمكّنه من حل مشكلات أخرى في مقاييس التدفق، مثل قياسات التدفق المتسخ والتآكل. تُستخدم مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية على نطاق واسع في التطبيقات. تُستخدم الأجهزة كبيرة القطر على نطاق واسع في مشاريع إمدادات المياه والصرف الصحي. تُستخدم العيارات الصغيرة والمتوسطة عادةً في القياسات عالية الطلب أو التي يصعب قياسها، مثل التحكم في مياه التبريد في نفق هواء أفران الصهر الصناعية للصلب، وقياس اللب والسائل الأسود في صناعة الورق، وتقنيات التقوية. السوائل المسببة للتآكل، ولب الصناعات المعدنية غير الحديدية؛ والأقطار الصغيرة، وصغيرة القطر، شائعة الاستخدام في الصناعات الطبية، والأغذية، والكيمياء الحيوية، وغيرها، لها متطلبات صحية.

3. مقياس تدفق الدوامة

التطبيق: لقد تطور مقياس تدفق الدوامة بسرعة وأصبح مقياس تدفق عالمي.

ما هي متطلبات تركيب مقياس تدفق الدوامة؟

مقياس تدفق الدوامة هو مقياس تدفق تذبذبي للسوائل، مُصنّع وفقًا لمبدأ "كامين فورتكس". يُستخدم على نطاق واسع في مجالات المعادن، والفحم، والنفط، والنقل، والزراعة، وغيرها.

١. تجنب استخدام معدات الطاقة العالية، وأجهزة التردد العالي، ومصادر الطاقة التبديلية القوية قدر الإمكان. افصل طاقة الجهاز عن هذه الأجهزة قدر الإمكان.

٢. تجنب الاصطدام المباشر بمصادر الحرارة والإشعاعات عالية الحرارة. في حال الحاجة إلى التركيب، يجب عزل الحرارة والتهوية.

٣. تجنب البيئات ذات الرطوبة العالية والغازات المسببة للتآكل. عند التركيب، تأكد من التهوية.

٤. في حالة الأنابيب ذات الاهتزازات العالية، يُنصح بتجنب استخدام عدادات التدفق الدوامية قدر الإمكان. يُثبّت جهاز تثبيت الأنابيب في اتجاهين (الأعلى والأسفل) ثنائي الأبعاد، وتُضاف إليه حصيرة مضادة للاهتزاز لتعزيز تأثير مقاومة الاهتزاز.

٥. يجب تركيب الأجهزة داخل المنزل. يجب تركيب مواد مقاومة للماء في الخارج. يُرجى الانتباه جيدًا لثني الكابل على شكل حرف U عند الواجهة الكهربائية لمنع دخول الماء إلى غلاف مكبر الصوت.

6. يجب أن تكون هناك مساحة كافية حول نقطة تثبيت الجهاز للاتصال بالصيانة الدورية.

4. مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية

يعتمد مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية على تصميم هندسي، أي أن سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في وسط التدفق تساوي متوسط ​​معدل تدفق الوسط وسرعة الموجة الصوتية نفسها. كما يقيس معدل التدفق ليعكسه. ووفقًا لمبدأ القياس، يمكن تقسيم مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية إلى نوعين: فارق التوقيت ودوبلر.

التطبيقات: تنظيف السوائل والغازات أحادية الطور بطريقة زمن الانتشار. تشمل التطبيقات الشائعة مياه الصرف الصناعي، والسوائل أحادية الطور، والغاز الطبيعي المسال، وغيرها. تتمتع تطبيقات الغاز الطبيعي بخبرة واسعة في الغاز الطبيعي عالي الضغط. تُعد طريقة دوبلر مناسبة للسوائل ثنائية الطور ذات محتوى البوليفيتويدين المنخفض، مثل مياه الصرف الصحي غير المعالجة، ومياه الصرف الصناعي. أما سوائل العمليات الملوثة، فهي عادةً غير مناسبة للسوائل النظيفة جدًا.

5. مقياس تدفق الكتلة

مقاييس التدفق عالية الجودة، مباشرة وغير مباشرة. يُقاس مقياس تدفق الكتلة المباشر وفقًا لمبدأ الارتباط المباشر بتدفق الكتلة؛ بينما يُضاعف مقياس تدفق الكتلة غير المباشر تدفق الحجم باستخدام مقياس الكثافة للحصول على تدفق الكتلة.

التطبيق: في ظل ظروف الإنتاج الصناعي الحديث ذات درجات الحرارة والضغط العاليين، يصعب استخدام مقياس تدفق الكتلة المباشر لأسباب مادية وهيكلية، كما أن مقياس تدفق الكتلة غير المباشر محدود بنطاق الرطوبة والضغط. وهذا غير عملي.

6. مقياس تدفق الضغط التفاضلي

مقاييس التدفق التفاضلية هي مقياس للتدفق يعتمد على الاختلافات التفاضلية وحالات السوائل المعروفة وأعضاء الكشف والأنابيب المثبتة في خط الأنابيب والحجم الإجمالي للقناة.

التطبيق: يتميز مقياس التدفق التفاضلي بنطاق واسع من التطبيقات. يمكن استخدامه على جميع أنواع المواد في الأنابيب المغلقة، مثل السوائل: أحادية الطور، مختلطة الطور، التنظيف، الأوساخ، التدفق اللزج، إلخ؛ الضغط المتوسط، الضغط العالي، الفراغ، درجة الحرارة العادية، درجة الحرارة العالية، درجة الحرارة المنخفضة، إلخ. التدفق: صوت فموي، موجة صوتية، تدفق نبضي. يستخدم حوالي ربع إلى ثلث إجمالي مقياس التدفق في مختلف القطاعات الصناعية.

7. مقياس تدفق البراز

يُشار إلى مقياس تدفق الطفو أيضًا باسم مقياس تدفق الدوار، وهو مقياس تدفق ذي مساحة متغيرة. في مخروط رأسي ممتد من الأسفل إلى الأعلى، تمتص قوة السائل جاذبية الطفو ذي المقطع العرضي الدائري، مما يسمح للطفو بالارتفاع والهبوط داخل المخروط.

التطبيق: مقياس التدفق العائم هو مقياس التدفق الأكثر استخدامًا بعد مقاييس تدفق الضغط التفاضلي، وخاصة التدفق الصغير والصغير.

8. مقياس تدفق الحجم

مقياس التدفق الحجمي، المعروف أيضًا باسم مقياس التدفق ذو الإزاحة الثابتة (PD)، هو أكثر أنواع مقاييس التدفق دقة. بناءً على نتائج القياس، يستخدم وحدة القياس الميكانيكية لتقسيم السائل باستمرار إلى جزء حجمي واحد معروف. املأ الحجرة بشكل عكسي وأفرغ سائل المضاعف لقياس الحجم الكلي للسائل.

التطبيقات: تُصنّف مقاييس التدفق الحجمية، ومقياس التدفق التفاضلي، ومقياس التدفق العائم كمقاييس تدفق بثلاث جرعات قصوى. تُستخدم عادةً للوسائط باهظة الثمن (النفط، الغاز الطبيعي، إلخ).

9. مقياس التدفق المُدرج

يعتمد مبدأ عمل مقياس التدفق المُدمج على قانون فاراداي للحساسية المغناطيسية للحديد. في مقياس التدفق الكهرومغناطيسي، يُواجه الوسط الموصل في أنبوب القياس مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا لتوليد مجال مغناطيسي ثابت في الطرف العلوي، والملفين الكهرومغناطيسيين في الطرفين العلوي والسفلي. عند تدفق الوسط الموصل، يتولد جهد مستحث. ويتم توليد قياسات القطبين المولدة في الأنبوب. يُعزل أنبوب القياس كهربائيًا عن السائل وقطب القياس بواسطة بطانة غير موصلة (مطاط، تفلون، إلخ).

التطبيقات: توليد الطاقة والتوليد الحراري المشترك، صناعة التدفئة؛ صناعة الطيران والفضاء وبناء السفن والطاقة النووية والأسلحة؛ صناعة الآلات والمعادن وتعدين الفحم وتصنيع السيارات؛ صناعة النفط والكيميائيات؛ صناعة الأدوية والأغذية والدخان؛ الزراعة والصناعات الخفيفة.

10. مقياس تدفق المجس

المبدأ الأساسي لمقياس تدفق المجس هو توصيل الضغط الساكن الكلي إلى مستشعرات الضغط التفاضلي والضغط عبر فتحات المجس وقسطرة الضغط. ما دامت فتحة المجس غير مسدودة، يمكن نقل الضغط بدقة حتى في حالة وجود شوائب أو أوساخ. لا يؤثر ذلك على الدقة. ولأن الوسط في الأنبوب الموصل لا يتدفق، يصعب دخول الأجسام الغريبة وحجبها، مما يحافظ على دقة عالية لفترة طويلة.

التطبيق: تطبيق واسع. أولاً، نطاق واسع من الوسائط: بخار الماء (المشبع، الساخن)، الهواء، الغاز، الغاز، مختلف المواد الخام الكيميائية، السوائل، الماء، مختلف المحاليل، النفط، إلخ. يمكن أن تصل درجة حرارة الوسط إلى 650 درجة مئوية، ويمكن أن يصل أعلى ضغط إلى 25 ميجا باسكال. ثانيًا، نطاق التدفق المطبق واسع: يمكن قياس أقل تدفق للوسط إلى 0.1 طن/ساعة، وأقصى قيمة قابلة للقياس هي 5000 طن/ساعة. ثالثًا، إنه مناسب لمختلف أشكال المقطع العرضي لأنبوب الوسط: لا يتطلب معدل التدفق هندسة المقطع العرضي لأنبوب الوسط، مثل الدائري، البيضاوي، المربع، المستطيل، الماسي، وما شابه ذلك.