أنواع مقاييس تدفق الكتلة كوريوليس

تُعدّ أنواع أجهزة القياس المستخدمة لقياس تدفق السوائل والغازات جزءًا أساسيًا من الصورة الشاملة للمنتجين. فدقتها تُحدد الربحية والكفاءة. حتى أصغر خطأ قد يكون مكلفًا ويتطلب مراقبة مستمرة لجميع أجزاء نظام القياس.

يُحدَّد التمييز بين أنواع مقاييس تدفق كوريوليس المختلفة من خلال تصميم الأنبوب، والذي قد يكون أنبوبًا واحدًا أو أنبوبين، بالإضافة إلى تكوينات مختلفة وفريدة. في الأصل، كان هناك مقياس تدفق كوريوليس أحادي الأنبوب، وقد تم تطويره مع مرور الوقت.

أنواع مقاييس تدفق كوريوليس:

مقياس التدفق على شكل حرف U:

مقاييس تدفق الكتلة كوريوليس على شكل حرف U هي مقاييس ثنائية الأنبوب، حيث تحتوي على أنبوبين على شكل حرف U، مع تجميع مغناطيسي وملف. تُوضع أجهزة استشعار عند مدخل ومخرج الأنبوبين. تُحدد قوى كوريوليس الناتجة عن تدفق المادة معدل تدفق الكتلة وكثافتها.

مقياس التدفق على شكل حرف V:

مقياس تدفق كتلة كوريوليس على شكل حرف V مصمم لتتبع معدل تدفق كتلة السوائل والغازات. يتكون من جزأين متوازيين على شكل حرف V، يهتز كلاهما في اتجاه متقاطع من نظام دفع كهرومغناطيسي. يُسبب مرور السائل عبر الأنبوب تفاعلًا، يُعرف باسم تأثير كوريوليس، يُغير تردد الاهتزاز وفقًا لمعدل التدفق. يُقاس هذا التغير بواسطة مستشعرات تُستخدم لحساب هذا المعدل بدقة. أصبحت هذه العدادات شائعة الاستخدام في المهام التي تتطلب دقة وموثوقية عاليتين، وهي شائعة الاستخدام في قطاعات مثل الصناعات الكيميائية والأغذية والمشروبات والأدوية.

مقياس التدفق على شكل مثلث:

مقياس التدفق المثلثي صغير الحجم ومصمم لتطبيقات الضغط المنخفض. تدفق الأنبوب المفرد أصغر من طرز الشكل U، مما يجعله أكثر إحكامًا ويوفر مساحة التركيب. تُنتج معظم عدادات المثلث قياسات متعددة المتغيرات.

مقياس تدفق الانحناء الدقيق:

يوجد نوع من مقياس تدفق كوريوليس ذو الانحناء الدقيق والذي يتميز بنصف قطر صغير للغاية، مما يسمح بتصميم أكثر إحكاما وتقليل فرق الضغط.

مقياس تدفق الأنبوب الواحد:

بتقليل مساحة المقطع العرضي للأنبوب، يُنتج تصميم الأنبوب الواحد سرعة عالية للسائل. يُقاس تشوه الأنبوب بالنسبة لنقطة ثابتة أو مستوى. عند نقطة الارتكاز، تُستخدم قوة انحناء عالية السعة لتحفيز الأنبوب.

مقياس تدفق الأنبوب المزدوج:

يستخدم مقياس تدفق كوريوليس تصميمًا ثنائي الأنبوب، حيث يقسم المشعب التدفق إلى كلا الأنبوبين. تحيط الأنابيب المتذبذبة بنقطتين ثابتتين لخلق تأثير كوريوليس الشهير. عند مرور السائل عبر هذه الأنابيب المنحنية، يتسارع دورانه من جهة المدخل ويتباطأ من جهة المخرج، مما يُحدث قوة طفيفة في كلا الاتجاهين تتناسب مع معدل تدفق الكتلة. لمزيد من التأثير، يُثبت مغناطيس وملف التقاط عند مدخل ومخرج الأنبوبين، مما يُنتج موجة جيبية متذبذبة تعكس الحركة العكسية.

مقياس التدفق الحلقي المستمر:

الحلقات المستمرة هي تكوينات أنبوبية أحادية، حيث لا ينقسم التدفق، بل يمر عبر أنابيب متعددة بدلاً من تقسيمه. بالإضافة إلى الميزات العادية، قد يحتوي مقياس تدفق كوريوليس ذو الحلقة المستمرة على محركات ومغناطيسات متصلة. مبدأ كوريوليس هو نفسه، ويوفر نفس نوع البيانات. هذه العدادات مناسبة للمواد التي قد تُغطي العداد أو تُسبب انسداده، وهي مصممة بأنابيب أكبر حجمًا لمنع الانسداد.

مقياس تدفق الأنبوب المستقيم:

يمكن أن تكون الأنابيب المستقيمة لمقياس تدفق كوريوليس إما مزدوجة أو أحادية الأنبوب. تؤثر قوى كوريوليس على الأنابيب أثناء تدفق السوائل، مما يُسبب انحناءً مشوهًا تكتشفه مستشعراتها. تجعل صلابة الأنابيب المستقيمة مقاييس الانفعال متطلبًا فريدًا في تصميمات الأنابيب المستقيمة، والتي تُستخدم للكشف عن التغيرات في الأبعاد.

خاتمة

يقوم مقياس التدفق من نوع كوريوليس بقياس الكتلة عن طريق قياس عزم القصور الذاتي للسوائل أو الغازات المتدفقة عبر أنبوب مهتز مزود بأجهزة استشعار عند المداخل والمخارج.

تنتج الطبيعة المتطورة لأجهزة قياس تدفق كوريوليس بيانات دقيقة وموثوقة لتحديد معدل تدفق الكتلة، وهو قياس ضروري لحركة التدفق الدقيقة.

لفهم كيفية عمل مقياس تدفق كوريوليس، من الضروري فهم مبدأ كوريوليس الذي طرحه غاسبار غوستاف دي كوريوليس مع نشره لورقة بحثية في عام 1835 بعنوان "حول معادلات الحركة النسبية لنظام من الأجسام".

تعتبر أجهزة قياس تدفق كوريوليس بمثابة أجهزة قياس كتلة حقيقية لأنها تقيس معدل تدفق الكتلة بشكل مباشر وليس التدفق الحجمي.

يستخدم مقياس تدفق كوريوليس على نطاق واسع لقياس الكتلة والكثافة ودرجة الحرارة واللزوجة لمجموعة واسعة من المواد بسبب قدرته على التعديل لتلبية ظروف التدفق دون التأثر باضطرابات المواد.

لمزيد من المعلومات حول مقياس تدفق الكتلة كوريوليس، نرحب بقراءتك

مبدأ عمل مقياس تدفق الكتلة كوريوليس

كوريوليس مقابل مقياس تدفق الكتلة الحرارية

مصنعو مقياس تدفق كتلة كوريوليس