مقدمة عن مقياس تدفق التوربين

تُعد عدادات تدفق التوربينات نوعًا من عدادات سرعة التدفق التي وجدت استخدامًا واسع النطاق في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية - بما في ذلك صناعات الطيران والفضاء، والتبريد، ونقل الملكية - لإجراء قياسات عالية الدقة. مقياس تدفق التوربين الميكانيكي يُعدّ هذا الجهاز موثوقًا للاستخدام مع السوائل والغازات على حدٍ سواء. ويتكون من دوّار متعدد الشفرات مُثبّت بزاوية قائمة على تدفق السائل، ومُعلّق في مجرى السائل على محمل حر الحركة. قطر الدوّار أقل بقليل من القطر الداخلي لغرفة القياس، وسرعة دورانه تتناسب طرديًا مع معدل التدفق الحجمي.

تتناسب سرعة دوران التوربين طرديًا مع سرعة تدفق المائع. وتُستخدم طرق مختلفة لنقل معلومات سرعة الدوران. الطريقة الشائعة هي الطرق الكهربائية، حيث يقوم لاقط مغناطيسي أو مفتاح تقارب حثي برصد شفرات الدوار أثناء دورانها. وعندما يمر طرف كل شفرة من شفرات الدوار أمام الملف، يتغير التدفق المغناطيسي، مما يُنتج نبضة. ويتناسب معدل النبضات طرديًا مع معدل التدفق.

بما أن دوران التوربين يُقاس دون تلامس، فلا حاجة لنقاط قياس في الأنبوب. وبالتالي، لا يُمثل الضغط مشكلة، بل يمكن تطبيق الضغوط دون أي عائق، ولكن هذا يعتمد بالطبع على قطر الأنبوب ومواد تصنيعه.

تقتصر قيود درجة الحرارة على قيود مواد البناء فقط. وللحد من الفاقد أو التغيرات في درجة حرارة العملية، تتوفر عدادات تدفق توربينية تتحمل نطاقًا واسعًا من تغيرات درجة الحرارة.

تتطلب عدادات التوربينات تدفقًا صفائحيًا جيدًا. في الواقع، يلزم وجود مسافة تعادل عشرة أقطار أنبوبية في خط مستقيم قبل العداد، وما لا يقل عن خمسة أقطار أنبوبية بعده. ولذلك، فهي غير دقيقة في حالة التدفقات الدوامية.

لا يُنصح باستخدامها مع السوائل عالية اللزوجة نظرًا للاحتكاك العالي للسائل الذي يُسبب خسائر كبيرة حيث يُصبح التوربين عائقًا كبيرًا. يجب معرفة لزوجة السائل قبل استخدام هذا النوع من العدادات. كما أنها عُرضة للتآكل والتلف. يجب معايرة كل عداد قبل استخدامه.

مزايا وعيوب مقياس تدفق التوربين

مزايا مقياس تدفق التوربين

– قدرة عالية جدًا على تحمل الضغط

– قياس السوائل غير الموصلة للكهرباء.

– قدرة جهاز قياس الحرارة..

– مناسب لمعدلات التدفق المنخفضة جدًا.

– دقة عالية، وقابلية للتكرار، ونطاق قياس محدد للزوجة ونطاق القياس.

– نطاق درجة حرارة قياس السوائل: من -220 درجة مئوية إلى +350 درجة مئوية.

عيوب مقياس تدفق التوربين

– غير فعال مع السوائل الدوامة.

- مناسب فقط للسوائل والغازات النظيفة.

– يجب ألا يهتز نظام الأنابيب.

– المواصفات الأساسية لقياس المدى واللزوجة.

– غير مناسب للسوائل عالية اللزوجة.

- يجب معرفة اللزوجة.

يلزم قطر 10 في اتجاه المنبع وقطر 5 في اتجاه المصب لأنبوب مستقيم.

قيود التطبيق

بما أن عدادات التوربينات تعتمد على التدفق، فإنها تمتص بعض الضغط منه لدفع التوربين. ويبلغ انخفاض الضغط عادةً حوالي 20 إلى 30 كيلو باسكال عند أقصى معدل تدفق، ويختلف هذا الانخفاض تبعًا لمعدل التدفق.