اختر مقياس التدفق حسب حاجتك

معدل التدفق هو معلمة تحكم عملية شائعة الاستخدام في عمليات الإنتاج الصناعي. يوجد حاليًا ما يقرب من 100 مقياس تدفق مختلف في السوق. كيف يجب على المستخدمين اختيار منتجات ذات أداء وسعر أعلى؟ اليوم ، سنأخذ الجميع لفهم خصائص أداء عدادات التدفق.

مقارنة بين أجهزة قياس التدفق المختلفة

نوع الضغط التفاضلي

تعد تقنية قياس الضغط التفاضلي حاليًا أكثر طرق قياس التدفق استخدامًا ، والتي يمكنها تقريبًا قياس تدفق السوائل أحادية الطور والسوائل تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع في ظل ظروف عمل مختلفة. في السبعينيات ، كانت هذه التكنولوجيا تستحوذ على 80٪ من حصة السوق. يتكون مقياس تدفق الضغط التفاضلي بشكل عام من جزأين ، جهاز خنق وجهاز إرسال. أجهزة الخانق وألواح الفتحة الشائعة والفوهات وأنابيب البيتوت وأنابيب السرعة المنتظمة وما إلى ذلك. وتتمثل وظيفة جهاز الخانق في تقليص السائل المتدفق وإحداث فرق بين المنبع والمصب. من بين أجهزة الاختناق المختلفة ، تعد لوحة الفتحة هي الأكثر استخدامًا بسبب هيكلها البسيط وسهولة تركيبها. ومع ذلك ، لديها متطلبات صارمة بشأن أبعاد المعالجة. طالما تتم معالجتها وتثبيتها وفقًا للمواصفات والمتطلبات ، يمكن إجراء قياس التدفق ضمن نطاق عدم اليقين بعد أن يكون الفحص مؤهلاً ، ولا يلزم التحقق من السائل الفعلي.

جميع أجهزة الخانق لها فقدان ضغط غير قابل للاسترداد. أكبر خسارة للضغط هي الفوهة ذات الحواف الحادة ، وهي 25٪ -40٪ من أقصى فرق للأداة. يعتبر فقدان ضغط أنبوب Pitot صغيرًا جدًا ويمكن تجاهله ، ولكنه حساس جدًا للتغيرات في ملف تعريف السائل.

نوع المنطقة المتغيرة

الممثل النموذجي لهذا النوع من مقياس التدفق هو مقياس الدوران. ميزته البارزة هي أنه مباشر ولا يتطلب مصدر طاقة خارجي عند القياس في الموقع.

تنقسم مقاييس الدوران إلى مقاييس دوران زجاجية ومقاييس دوران للأنابيب المعدنية وفقًا لتصنيعها وموادها. يتميز مقياس الجريان الدوار الزجاجي بهيكل بسيط، وموضع الدوار مرئي بوضوح، وسهل القراءة. يتم استخدامه في الغالب لدرجات الحرارة العادية ، والضغط العادي ، والوسائط الشفافة والمسببة للتآكل ، مثل الهواء ، والغاز ، والأرجون ، وما إلى ذلك. يتم تجهيز مقاييس دوران الأنبوب المعدني بشكل عام بمؤشرات توصيل مغناطيسية ، تُستخدم في حالات درجات الحرارة المرتفعة والضغط المرتفع ، ويمكن أن تنقل المعيار إشارات لاستخدامها مع أجهزة التسجيل ، وما إلى ذلك ، لقياس التدفق التراكمي.

في الوقت الحاضر، يوجد في السوق مقياس تدفق عمودي متغير المساحة برأس مخروطي زنبركي محمل. ليس لديها نوع التكثيف وغرفة عازلة. لديها نطاق قياس 100:1 ولها خرج خطي، وهو الأكثر ملاءمة لقياس البخار.

تتأرجح

يعد مقياس الجريان الدوامي ممثلًا نموذجيًا لأجهزة قياس التدفق المتذبذبة. هو وضع جسم غير انسيابي في الاتجاه الأمامي للسائل ، ويشكل السائل صفين دوامة منتظمين غير متماثلين خلف الجسم. يتناسب تردد قطار الدوامة مع سرعة التدفق.

خصائص طريقة القياس هذه هي عدم وجود أجزاء متحركة في خط الأنابيب ، وتكرار القراءات ، والموثوقية الجيدة ، وعمر الخدمة الطويل ، ونطاق القياس الخطي الواسع ، ولا تتأثر تقريبًا بالتغيرات في درجة الحرارة ، والضغط ، والكثافة ، واللزوجة ، وما إلى ذلك ، وفقدان الضغط المنخفض . دقة عالية (حوالي 0.5%-1%). درجة حرارة العمل يمكن أن تصل إلى أكثر من 300 درجة مئوية، وضغط العمل يمكن أن يصل إلى أكثر من 30MPa. ومع ذلك، فإن توزيع سرعة السائل والتدفق النابض سيؤثر على دقة القياس.

يمكن للوسائط المختلفة استخدام تقنيات مختلفة لاستشعار الدوامة. بالنسبة للبخار، يمكن استخدام قرص تهتز أو كريستال كهرضغطية. بالنسبة للهواء، يمكن استخدام الحرارة أو الموجات فوق الصوتية. بالنسبة للمياه، يمكن تطبيق جميع تقنيات الاستشعار تقريبًا. مثل لوحات الفوهة، الدوامة يتم تحديد معامل التدفق لمقياس تدفق الشارع أيضًا من خلال مجموعة من الأبعاد.

الكهرومغناطيسي

يستخدم هذا النوع من مقياس التدفق حجم الجهد المستحث المتولد عندما يتدفق التدفق الموصل عبر المجال المغناطيسي لاكتشاف التدفق. ولذلك فهي مناسبة فقط للوسائط الموصلة. من الناحية النظرية ، لا تتأثر هذه الطريقة بدرجة الحرارة والضغط والكثافة ولزوجة السائل ، ويمكن أن تصل نسبة النطاق إلى 100: 1 ، والدقة حوالي 0.5٪ ، وقطر الأنبوب المطبق من 2 مم إلى 3 م ، وهو واسع الانتشار المستخدمة في الماء والطين، اللب أو قياس تدفق المتوسطة المسببة للتآكل.

نظرًا للإشارة الضعيفة ، يكون مقياس التدفق الكهرومغناطيسي عادة 2.5-8mV فقط على نطاق واسع ، ومعدل التدفق صغير جدًا ، فقط بضعة مللي فولتات ، وهو عرضة للتدخل الخارجي. لذلك ، من الضروري تأريض مبيت المرسل ، والسلك المحمي ، وقناة القياس ، والأنابيب على طرفي جهاز الإرسال وتعيين نقطة تأريض منفصلة. لا تقم أبدًا بالاتصال بالأرض العامة للمحركات والأجهزة الكهربائية وما إلى ذلك.

نوع بالموجات فوق الصوتية

الأنواع الأكثر شيوعًا لأجهزة قياس التدفق هي أجهزة قياس تدفق دوبلر وأجهزة قياس تدفق فرق التوقيت. يكتشف مقياس تدفق الدوبلر معدل التدفق بناءً على التغيير في تردد الموجات الصوتية المنعكسة عن الهدف المتحرك في السائل المقاس. هذه الطريقة مناسبة لقياس السوائل عالية السرعة. لا يصلح لقياس السوائل منخفضة السرعة ، والدقة منخفضة ، ونعومة الجدار الداخلي للأنبوب يجب أن تكون عالية ، لكن دائرته بسيطة.

يقيس مقياس التدفق بفارق الوقت معدل التدفق وفقًا للفرق الزمني بين الانتشار الأمامي والخلفي للموجات فوق الصوتية في سائل الحقن. نظرًا لأن حجم الفارق الزمني صغير ، من أجل ضمان دقة القياس ، تكون متطلبات الدائرة الإلكترونية عالية ، وتزداد تكلفة العداد وفقًا لذلك. يعد مقياس الجريان بفارق التوقيت مناسبًا بشكل عام لسائل التدفق الصفحي النقي مع مجال سرعة تدفق موحد. بالنسبة للسوائل المضطربة، يمكن استخدام مقاييس تدفق فرق التوقيت متعددة الحزم.

مستطيل الزخم

ويستند هذا النوع من مقياس الجريان على مبدأ الحفاظ على لحظة الزخم. يؤثر السائل على الجزء الدوار ليجعله يدور، وتتناسب سرعة الجزء الدوار مع معدل التدفق. ثم استخدم طرقًا مثل المغناطيسية والبصريات والعد الميكانيكي لتحويل السرعة إلى إشارة كهربائية لحساب معدل التدفق.

مقياس الجريان التوربيني هو النوع الأكثر استخدامًا والأكثر دقة من هذا النوع من الأجهزة. إنها مناسبة للوسائط الغازية والسائلة، ولكنها مختلفة قليلاً في الهيكل. بالنسبة للغاز، زاوية المكره صغيرة وعدد الشفرات كبير. ، يمكن أن تصل دقة مقياس التدفق التوربيني إلى 0.2%-0.5%، ويمكن أن تصل إلى 0.1% في نطاق ضيق، ونسبة الهبوط هي 10:1. فقدان الضغط ضئيل ومقاومة الضغط عالية ، لكن لها متطلبات معينة على نظافة السائل ، وتتأثر بسهولة بكثافة ولزوجة السائل. كلما كان قطر الثقب أصغر، كلما كان التأثير أكبر. كما هو الحال مع لوحة الفتحة، تأكد من وجود ما يكفي قبل نقطة التثبيت وبعدها. قسم أنبوب مستقيم لتجنب دوران السوائل وتغيير زاوية العمل على الشفرة.

النزوح الإيجابي

يُقاس مبدأ العمل لهذا النوع من الأدوات وفقًا للحركة الدقيقة لكمية ثابتة من السوائل في كل دورة من دورات الجسم الدوار. يختلف تصميم الأداة، مثل مقياس الجريان ذو التروس البيضاوية، ومقياس الجريان ذو المكبس الدوار، ومقياس الجريان الكاشطة، وما إلى ذلك. نطاق مقياس الجريان ذو الترس البيضاوي كبير نسبيًا، والذي يمكن أن يصل إلى 20:1، والدقة عالية، ولكن من السهل أن يعلق الترس المتحرك بسبب الشوائب الموجودة في السائل. معدل تدفق الوحدة لمقياس الجريان المكبس الدوار كبير، ولكن لأسباب هيكلية، يكون حجم التسرب مرتفعًا نسبيًا. دقة كبيرة وضعيفة. مقياس تدفق الإزاحة الإيجابية مستقل بشكل أساسي عن لزوجة السائل، وهو مناسب للوسائط مثل الشحوم والماء، ولكنه غير مناسب للوسائط مثل البخار والهواء.

كل جهاز من أجهزة قياس التدفق المذكورة أعلاه له مزاياه وعيوبه، ولكن حتى لو كان من نفس النوع من أجهزة القياس، فإن المنتجات المقدمة من الشركات المصنعة المختلفة لها أداء هيكلي مختلف.