كيف تعمل عدادات التدفق

أجهزة قياس التدفق هي أجهزة تقيس كمية السائل أو الغاز أو البخار الذي يمر عبرها. بعض أجهزة قياس التدفق تقيس التدفق على أنه كمية السائل المارة عبر الجهاز خلال فترة زمنية محددة (مثل 100 لتر في الدقيقة). بينما تقيس أجهزة أخرى إجمالي كمية السائل المارة عبر الجهاز (مثل 100 لتر).

تتكون مقاييس التدفق من جهاز رئيسي ومحول طاقة وجهاز إرسال. يستشعر محول الطاقة السائل الذي يمر عبر الجهاز الرئيسي. ويُنتج جهاز الإرسال إشارة تدفق قابلة للاستخدام من إشارة محول الطاقة الخام. غالبًا ما تُدمج هذه المكونات، لذا قد يكون مقياس التدفق الفعلي جهازًا واحدًا أو أكثر.

يمكن وصف قياس التدفق بواسطة

Q = A · v، مما يعني أن حجم السائل المار عبر مقياس التدفق يساوي مساحة المقطع العرضي للأنبوب (A) مضروبة في متوسط ​​سرعة السائل (v)؛ و

W = r · Q، مما يعني أن معدل تدفق كتلة السائل الذي يمر عبر مقياس التدفق (A) يساوي كثافة السائل (r) مضروبة في حجم السائل (Q).

تقيس مقاييس التدفق الحجمية حجم السائل (Q) المار عبرها مباشرةً. وتُعد مقاييس التدفق الإزاحية الموجبة التقنية الوحيدة التي تقيس الحجم مباشرةً.

تستخدم مقاييس التدفق القائمة على السرعة تقنيات لقياس سرعة (v) التيار المتدفق لتحديد التدفق الحجمي. ومن أمثلة تقنيات قياس التدفق التي تقيس السرعة: المقاييس المغناطيسية، والتوربينية، والموجات فوق الصوتية، ومقاييس التدفق الدوامية، ومقاييس التدفق السائلة.

تستخدم مقاييس التدفق الكتلي تقنيات لقياس التدفق الكتلي (W) للتيار المتدفق. ومن أمثلة تقنيات قياس التدفق الكتلي مقاييس التدفق الكتلي من نوع كوريوليس ومقاييس التدفق الحراري.

لا تقيس مقاييس التدفق الاستدلالية الحجم أو السرعة أو الكتلة، بل تقيس التدفق عن طريق استنتاج قيمته من معايير أخرى مقاسة. ومن أمثلة تقنيات مقاييس التدفق التي تقيس استدلالياً: مقاييس الضغط التفاضلي، ومقاييس التدفق المستهدفة، ومقاييس التدفق ذات المساحة المتغيرة.

تُستخدم أجهزة قياس التدفق غالبًا لتعويض قياسات التدفق وفقًا لظروف العملية الفعلية، مثل الضغط ودرجة الحرارة واللزوجة والتركيب.

تشمل تقنيات قياس التدفق الإضافية مقاييس التدفق التي تقيس تدفق السوائل في قناة مفتوحة، ومقاييس التدفق الإدخالية التي تقيس التدفق في موقع واحد داخل الأنبوب وتستخدم هذا القياس لاستنتاج التدفق في الأنبوب بأكمله. غالبًا ما تستخدم أنظمة قياس التدفق الإدخالية حاسوبًا للتدفق للتعويض عن التأثيرات الهيدروليكية.

احتياطات تركيب عدادات التدفق

في خدمة السوائل، تأكد من تركيب مقياس التدفق بحيث يظل ممتلئًا بالسائل، لأن الغاز/البخار الموجود في مقياس التدفق يمكن أن يغير شكله الهندسي ويؤثر سلبًا على دقته.

في خدمة الغاز/البخار، تأكد من تركيب مقياس التدفق بحيث يظل مقياس التدفق ممتلئًا بالغاز/البخار، لأن السائل الموجود في مقياس التدفق يمكن أن يغير شكله الهندسي ويؤثر سلبًا على دقته.

قد تؤثر العوائق الموجودة قبل (وأحيانًا بعد) مقياس التدفق، مثل وصلات الأنابيب وصمامات التحكم، سلبًا على دقة القياس، لأن مقياس التدفق قد لا يتمكن من قياس تدفقات المياه المضطربة بدقة. لذا، احرص على وضع صمامات التحكم بعد مقياس التدفق حتى لا تنتقل اضطرابات التدفق الناتجة عنها مباشرةً إلى المقياس (كما هو الحال لو كانت موجودة قبله). كذلك، احرص على تصميم أنابيب المنبع والمصب بشكل صحيح مع مراعاة وجود مسافة مستقيمة كافية لإزالة أي عوائق قد تؤثر على دقة القياس.

توخَّ الحذر الشديد عند التعامل مع التدفقات ثنائية الطور، مثل تدفق السائل/الغاز أو السائل/الصلب، لأن هذه التدفقات قد تؤثر سلبًا على دقة العديد من عدادات التدفق. انتبه جيدًا لأن بعض عدادات التدفق قد تتعرض للانسداد وتتوقف عن العمل في تيارات تدفق السائل/الصلب.

احتياطات استخدام عدادات التدفق

لكل نوع من أنواع عدادات التدفق استخداماته الخاصة وقيود تركيبه. لا يوجد عداد تدفق واحد يناسب جميع التطبيقات. يكمن سر اختيار عداد التدفق المناسب في الاعتماد على التطبيق كدليل، وليس على التقنية المستخدمة. العديد من هذه التقنيات تعمل بكفاءة في تطبيقات متعددة. إذا بدأت بالتطبيق، يمكنك اختيار التقنية التي ترغب في استخدامها بناءً على الدقة والتكلفة والمتانة والموثوقية، بدلاً من محاولة تكييف التقنية المختارة مع التطبيق الحالي.