فهم مبادئ عمل عداد التدفق: تم شرح التوربين والكهرومغناطيسية وكوريوليس

قياس التدفق الدقيق هو نبض قلب التحكم في العملية سواء كان الماء في محطة بلدية أو النفط الخام في خط أنابيب أو الحليب في مصنع الألبان،اختيار مقياس التدفق المناسب يبدأ بفهمكيف تعمل كل تقنية.

أدناه، سنقوم بتقسيم ثلاثة من أنواع عدادات التدفق الأكثر استخداماالتوربين، الكهرومغناطيسي (ماج) ، وكوريوليس- استكشاف مبادئها ومزاياها وقيودها وأفضل تطبيقاتها.

1. مقاييس تدفق التوربينات

مبدأ العمل

يستخدم مقياس تدفق التوربين الطاقة الحركية للسائل المتحركالدوار متعدد الشفراتمثبتة داخل جسم العداد

• سرعة الدوار متناسبة مباشرة معمعدل التدفق الحجمي.
• يكتشف جهاز التقاط مغناطيسي أو بصري شفرات المرور، ويولد إشارة خروجيّة مضغوطة.

المزايا

• دقة عالية للسوائل النظيفة المستقرة
• قدرة واسعة على النطاق (معدل تحويل جيد)
• تكلفة منخفضة نسبياً

القيود

• يتطلب سوائل أو غازات نظيفة ‬ يمكن للجسيمات أن تضر بالدوار
• الأجزاء المتحركة تعني التآكل مع مرور الوقت
• الأداء المتأثر بتغيرات اللزوجة

تطبيقات نموذجية

• نقل الاحتفاظ بالوقود النظيف
• توزيع المياه في أنظمة HVAC
• قياس المواد الكيميائية منخفضة اللزوجة

2أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي (أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي)

مبدأ العمل

على أساسقانون فاراداي للاندفاع الكهرومغناطيسي:

عندما يتدفق السائل الموصل من خلال المجال المغناطيسي، يتم تحفيز الجهد متناسبًا مع سرعته.

• مقياس المغناطيس يولد مجالا مغناطيسيا مسيطر عليه عبر أنبوب التدفق.
• الأقطاب الكهربائية تلتقط الجهد الناتج عن السائل المتحرك
• يتم تحويل إشارة الجهد هذه إلىمعدل التدفق الحجمي.

ملاحظة رئيسية:يجب أن يكون السائلموصلة كهربائية(على سبيل المثال، > 5 μS/cm).

المزايا

• لا أجزاء متحركة → صيانة قليلة
• غير متأثر بالضغط أو درجة الحرارة أو اللزوجة (في حدود)
• يمكنه قياس السوائل القذرة أو التآكل

القيود

• لا يمكن قياس السوائل غير الموصلة (مثل الزيوت والغازات)
• يتطلب أنبوب كامل لضمان الدقة

تطبيقات نموذجية

• معالجة المياه والصرف الصحي
• تدفقات السائل والسلولة في صناعات التعدين والورق
• الجرعة الكيميائية

3. مقاييس تدفق الكتلة الكوريوليس

مبدأ العمل

قياسات كوريوليستدفق الكتلة مباشرةباستخدامتأثير كوريوليس:

• يحتوي العداد على أنبوب واحد أو أكثر يهتز.
• عندما يتدفق السائل، تسبب الكتلة تحولاً في المرحلة (التواء) في نمط الاهتزاز.
• أجهزة الاستشعار تكتشف هذا الالتواء الذي يتناسب معمعدل تدفق الكتلة.
• نفس القياس يكشف أيضاكثافة السائل.

المزايا

• قياس تدفق الكتلة المباشر (لا حاجة إلى تعويض درجة الحرارة / الضغط)
• يقيس الكثافة ودرجة الحرارة في وقت واحد
• دقة عالية للسوائل والغازات
• يتعامل مع السوائل اللزجة أو القذرة أو متعددة المراحل

القيود

• تكلفة أعلى من الأنواع الأخرى
• الأحجام الكبيرة يمكن أن تكون ثقيلة
• حساسة للاهتزازات الخارجية إذا لم يتم تثبيتها بشكل صحيح

تطبيقات نموذجية

• نقل الحفظ لمنتجات البترول
• التقسيم الدقيق في الأغذية والمشروبات
• مراقبة تغذية التفاعلات الكيميائية

4اختيار عداد التدفق المناسب

أفكار نهائية

مقاييس التدفق ليست حلًا واحدًا.

• التوربينات: مثالي للسيالات النظيفة ذات اللزوجة المنخفضة حيث التكلفة هي المفتاح.
• أجهزة القياس المغناطيسي: مثالية للسوائل الموصلة، حتى عندما تكون قذرة أو آكسة.
• كوريوليس: لا يضاهى عندما دقة تدفق الكتلة والكثافة أهم.

من خلال المطابقةمبدأ العملإلىظروف العملية، يضمن المهندسون قياس دقيق، وخفض تكاليف الصيانة، وأفضل تكاليف دورة الحياة.