منع الفقاعات باستخدام مقاييس تدفق كوريوليس

يمكن أن يزيد منع الفقاعات من فعالية وحدة التحكم في تدفق الكتلة (MFC). تزداد شعبية عدادات تدفق الكتلة كوريوليس في الصناعات الكيميائية والمعالجة بفضل دقتها العالية. من بين العلامات التجارية المشهورة مايكروموشن، وإندريس آند هاوزر، وبكين سينسيريتي، وغيرها. في العديد من تطبيقات التدفق، يمكن تحقيق دقة تصل إلى ربع نطاق التدفق.

تعمل مقاييس تدفق كوريوليس على قياس التغيرات الطفيفة في تسارع أنبوب التدفق عند اهتزازه. تتميز هذه القياسات بحساسيتها العالية لتغيرات الكثافة. في الواقع، تستطيع هذه الأجهزة قياس ونقل الكثافة، بالإضافة إلى تدفق الكتلة.

إحدى المشكلات التي يواجهها بعض العملاء مع مقاييس تدفق كوريوليس هي ظهور فقاعات في نظام التدفق قبل وبعده. يمكن أن تظهر فقاعات في العديد من سوائل العمليات نتيجةً لقص المضخة أو أثناء نقل السائل عند مستوى قريب من الضغط الجوي. عند مرور الفقاعات عبر أنبوب استشعار مقياس تدفق الكتلة، قد تتأثر إشارة التدفق الناتجة بشكل كبير. لا يمكن إجراء قياسات دقيقة للتدفق عند وجود فقاعات باستخدام مقاييس تدفق كوريوليس.

يتطلب تحسين دقة مقياس تدفق كوريوليس تقليل أو إزالة الفقاعات المحملة. إحدى الطرق الشائعة لتقليل أو منع تطور الفقاعات هي زيادة الضغط عند مخرج مقياس كوريوليس. بتركيب منظم ضغط خلفي أسفل الجهاز، تزداد احتمالية بقاء الغازات في المحلول، ويقل حجم الفقاعات الصغيرة.

يوضح الرسم التخطيطي أعلاه وضع منظم الضغط بعد جهاز قياس التدفق. تستخدم منظمات الضغط الخلفي من Equilibar تصميمًا بسيطًا للحجاب الحاجز، وهي متوافقة مع العديد من العمليات الصعبة، مثل التطبيقات الصحية والتآكلية.

مثال: تثبيط تطور الهواء المذاب

يذوب الأكسجين والنيتروجين في جميع محاليل الماء بكميات كبيرة، وقد يؤديان إلى ظهور فقاعات عند ارتفاع درجة الحرارة أو انخفاض الضغط. يمكن قياس نسبة الأكسجين المذاب بسهولة باستخدام جهاز محمول، ويمكن استخدامه كمقياس بديل لرصد الغازات المذابة بشكل عام.

يمكن لأنابيب المياه المضغوطة، مثل أنابيب الإمداد البلدية أو الصناعية، أن تُنتج أكسجينًا ذائبًا بتركيزات تزيد عن 13 جزءًا في المليون، خاصةً خلال الطقس البارد. ومع معالجة هذه المياه عبر أنظمة الأنابيب، قد تتصاعد هذه الغازات الذائبة. يوضح الرسم البياني أعلاه كيف يمكن لأنابيب المياه المضغوطة أن تمتص أو تُطلق كميات كبيرة من الهواء مع تغير درجة الحرارة والضغط. في درجة حرارة الغرفة، لا يذوب الماء إلا بنسبة 2% تقريبًا من حيث الحجم عند الضغط الجوي. ومع ذلك، من خلال خلق ضغط خلفي قدره 40 رطل/بوصة مربعة في الأنابيب، يمكن للماء أن يحتفظ بغازات إضافية في المحلول، تصل إلى حوالي 14% من حيث الحجم. يمكن أن تساعد هذه الذوبانية الإضافية في منع تكون الفقاعات في المضخات والصمامات ومكونات الأنابيب الأخرى. يمكن تحسين استقرار ودقة مقياس تدفق كوريوليس ببساطة عن طريق زيادة الضغط الذي يعمل عنده.