كيفية حل فشل مقياس تدفق الكتلة؟

التطبيق اليومي ومعالجة الإشارات لمقياس تدفق الكتلة

ازداد الاهتمام بأجهزة قياس تدفق الكتلة بشكل مطرد خلال العقد الماضي. وتُستخدم أجهزة قياس تدفق الكتلة كوريوليس على نطاق واسع في صناعات الأغذية والمشروبات والكيماويات والأدوية والنفط والغاز الطبيعي وغيرها. ومع ازدياد الاهتمام، يشهد أداء أجهزة قياس تدفق الكتلة تطورًا مستمرًا. وتتمثل أهم مزاياها في قدرتها على قياس تدفق الكتلة مباشرةً، بينما تقتصر الأجهزة الأخرى على قياس تدفق الحجم فقط. كما أن دقتها العالية ونطاقها الواسع وإمكانية تكرارها تُعدّ من الأسباب الرئيسية لتطبيقاتها الواسعة وتطورها السريع في المجال الصناعي.

يجب أن تُوفر دائرة تشغيل مقياس تدفق الكتلة نبضة تشغيل دقيقة لجعل الأنبوب يهتز بسعة محددة. وتتطلب استجابة سريعة عند تغير خصائص السائل، مثل اختلاط فقاعات الهواء به وزيادة التخميد. ويتطلب ذلك زيادة في طاقة الإثارة للحفاظ على سعة تذبذب ثابتة. ولنجاح ذلك، يجب أن تتحكم دائرة التشغيل في آنٍ واحد بكلٍّ من سعة التذبذب وتردده ليتوافقا مع ترددات الرنين للنظام. يُعد أداء الاستجابة الديناميكية هذا بالغ الأهمية لبعض التطبيقات التي تتطلب عمليات تحكم سريعة، أو تغيرات دورية في التدفق، أو ريًا سريعًا على دفعات.

يستقبل المستشعر إشارة جيبية ضعيفة، مما يتطلب تضخيمًا قبل معالجة المعلومات الإضافية. لتقليل خطأ نقطة الصفر، يجب استخدام مضخم ذي نطاق ترددي واسع. عادةً ما تُحقق طرق قياس فرق الطور باستخدام نسبة السعة وفرق التوقيت في مقياس تدفق الكتلة باستخدام الدوائر التناظرية - المعروفة بانخفاض استقرارها وتأثرها بعوامل خارجية مختلفة مثل درجة الحرارة - مما يؤثر سلبًا على دقتها. للتغلب على هذه المشكلات، تُستخدم خوارزمية تحويل فورييه مدعومة بتقنية الحلقة المغلقة الطور مع شرائح تناظرية/رقمية ثنائية القناة عالية السرعة والدقة، والتي تأخذ عينات من كلتا الإشارتين بشكل متزامن مع معالجة الإشارة الرقمية (DSP) كأساس لحساب فروق الطور والترددات في الوقت الفعلي. يزيد هذا الانتقال من التناظرية إلى الرقمية من الدقة من خلال منع أي تداخل من التوافقيات عالية الدرجة والضوضاء. وبشكل عام، يُعزز هذا الانتقال دقة قياس فروق الطور والتردد، مما يؤدي إلى زيادة دقة نتائج مقياس تدفق الكتلة.

مزايا مقاييس تدفق الكتلة

1) تم حل مشاكل مقاومة التآكل، ومضادة للتلوث، ومقاومة للانفجار، ومقاومة للتآكل وغيرها من المشاكل بشكل مرضي، لذلك يمكنه قياس مجموعة واسعة من الوسائط، مثل المنتجات النفطية، والوسائط الكيميائية، والسائل الأسود لصناعة الورق، والطين، والغاز، والسوائل من الجسيمات الصلبة والأشياء شديدة اللزوجة.

2) لا توجد عوائق في خط الأنابيب، ولا أجزاء متحركة، وعوامل فشل أقل، وسهولة التنظيف والصيانة والإصلاح.

٣) سهولة التركيب، حيث يمكن تعديل اتجاهي مدخل ومخرج أنابيب الاستشعار بأحجام مختلفة حسب الرغبة. التركيب: سهل التعديل والاستخدام، دون الحاجة إلى ضبط أقسام الأنابيب المستقيمة للمدخل والمخرج.

4) من الأسهل قياس السوائل متعددة المراحل.

5) القياس متعدد المعلمات، في حين يمكن الحصول على قياس تدفق الكتلة، وتدفق الحجم، ودرجة الحرارة والكثافة في نفس الوقت؛ فهو غير حساس للتأثير على الكميات، مثل الضغط، ودرجة الحرارة، والكثافة واللزوجة، وتوزيع سرعة التدفق.

كيفية حل مشكلة فشل مقياس تدفق الكتلة

مقياس تدفق الكتلة ليس غريبًا علينا، ولدينا فهمٌ جيد لمبدأ عمله الأساسي ومجالات تطبيقه. ولكن ماذا نفعل في حال تعطل مقياس تدفق الكتلة من نوع كوريوليس ؟ في استخدامنا العام، نواجه ظاهرة الارتطام بمقياس التدفق. هل يمكننا تحديد عطل مقياس التدفق في الوقت المناسب وإيجاد الحل المناسب؟ سأقدم لكم أدناه مقدمةً موجزةً لبعض الأعطال الشائعة وحلولها في مقاييس تدفق الكتلة.

1. فشل أجهزة مقياس تدفق الكتلة:

إذا كان الخطأ كبيرًا جدًا، أو لم تكن شاشة المجموع ساطعة أو لا تضيف قيمة، وكانت الشاشة فارغة، فإن الأسباب هي:

أ. التركيب غير المنتظم قد يؤدي مباشرةً إلى انحراف مقياس التدفق. على سبيل المثال، تركيب مقياس تدفق الكتلة بالقرب من مخرج المضخة، أو ضعف قوة دعم المستشعر، أو لحام شفة التوصيل بشكل غير صحيح لتوليد إشارات إجهاد، أو تعرض الكابل للتداخل الكهرومغناطيسي.

ب. مشكلة في الأسلاك

إذا لم تُضئ الشاشة، فتحقق من توصيلة الطاقة الخاصة بالمجمع. في حال احتراق المصهر، تأكد من تطابق جهد الدخل مع القيمة الاسمية للجهد القياسي، ومن تطابق شكل التيار المتردد أو المستمر. إذا لم يرتفع معدل تدفق المجمع مع معدل التدفق، فتحقق من توصيلات أسلاكه. إذا كان المجمع مزودًا ببرنامج أمامي/خلفي، فتحقق من توصيلات أسلاك مقياس التدفق. لا يرتفع عند التدفق.

ج. تغيير وسط العملية

إذا كان وسط القياس يحتوي على انجراف هواء أو تغويز أو تدفق ثنائي الطور وما إلى ذلك، فسوف يعرض المرسل إنذارًا، وفي الحالات الشديدة، سيتوقف المستشعر عن العمل.

د. فشل جهاز الإرسال.

هـ. فشل المستشعر.

و. مشكلة تطهير الأنابيب.

2. مشكلة في برنامج مقياس تدفق الكتلة

قبل تركيب واستخدام مقياس التدفق المُعاير، يُرجى الانتباه إلى معايرة نقطة الصفر في ظل ظروف التشغيل الحالية. تأكد من ملء مقياس التدفق بالسائل، ثم أغلق صمامي الإيقاف من كلا الطرفين لمعايرة نقطة الصفر. تتوفر عدة طرق محددة، منها التشغيل باستخدام لوحة التحكم، أو جهاز محمول، أو استخدام برنامج ProLink Ⅱ.

أ. معايرة الصفر غير صحيحة.

ب. إعداد المعلمة خاطئ.

ج. تذبذب نبضة مصدر الطاقة.

د. تكوين الإدخال/الإخراج خاطئ (تأكد من الانتباه إلى النطاق).

هـ. العملية خاطئة.