في هذه المقالة سوف تكتشف ما هي أجهزة قياس التدفق وقطع الغيار الخاصة بها والأنواع المختلفة لأجهزة قياس التدفق الموجودة. بالإضافة إلى ذلك، تم شرح بعض التوصيات لاختيار مقياس التدفق المناسب.
ما هو مقياس التدفق؟
مقياس التدفق هو أداة قياس تسمح لك بتحديد معدل تدفق السائل. ببساطة، يتم استخدام مقياس التدفق لتحديد معدل تدفق السائل في الأنبوب.
تذكر أن التدفق أو التدفق الحجمي يتم تعريفه على أنه كمية التدفق لكل وحدة زمنية يتم تداولها في قسم ما.
ويسمى مقياس التدفق أيضًا بمقياس التدفق أو مقياس التدفق أو مقياس التدفق .
هناك عدة أنواع من أجهزة قياس التدفق، نظرًا لوجود عدة طرق للحصول على معدل تدفق السائل. أدناه سنرى ما هو مقياس التدفق المناسب لكل حالة.
من ناحية أخرى، يمكن أن يكون مقياس التدفق أيضًا جزءًا من السيارة، وبشكل أكثر دقة، هو الجزء المسؤول عن قياس تدفق الهواء الذي تستخدمه السيارة. ومع ذلك، تتحدث هذه المقالة عن مقياس التدفق كمفهوم عام، ولا تركز على أي موضوع معين.
أجزاء من مقياس التدفق
بشكل عام، عناصر مقياس التدفق هي:
- الاستشعار : هذا هو الجزء الذي يكون على اتصال مع السائل، وهو سائل عادة، وبالتالي فهو مسؤول عن قياس التدفق. هناك أجهزة استشعار ميكانيكية وكهربائية، اعتمادا على الحالة فمن الأفضل استخدام واحد أو آخر. وهذا موضح بمزيد من التفصيل أدناه.
- الرأس : هذا هو جزء مقياس التدفق المسؤول عن معالجة الإشارة التي يستقبلها المستشعر وحساب معدل تدفق الأنبوب.
- الشاشة : تحتوي معظم أجهزة قياس التدفق على شاشة لتظهر للمستخدم القياسات التي تم أخذها.
- مخرج الإشارة الكهربائية : تشتمل أجهزة قياس التدفق عادةً على مخرج إشارة كهربائية لنقل البيانات مباشرة إلى المعالج. وهذا يجعل من الممكن أتمتة العديد من العمليات الصناعية.
أنواع أجهزة قياس التدفق
الآن بعد أن عرفنا تعريف مقياس التدفق وما هي أجزائه، دعونا نرى أنواع أجهزة قياس التدفق الموجودة. ضع في اعتبارك أنه يمكن إجراء العديد من التصنيفات وفقًا لمعايير مختلفة، نظرًا لوجود مجموعة واسعة من أجهزة القياس هذه.
نحن نميز بين أجهزة قياس التدفق الميكانيكية والإلكترونية بشكل رئيسي، وداخل كل نوع هناك أنواع مختلفة:
- أجهزة قياس التدفق الميكانيكية:
- الميكانيكا البصرية
- ميكانيكي مطحنة
- النزوح الإيجابي
- أجهزة قياس التدفق الإلكترونية:
- مطحنة الكترونية
- التوربينات الإلكترونية
- فرق الضغط
- مخروط على شكل حرف V
- مغناطيسي
- دوامة
- بالموجات فوق الصوتية
- الفرق في درجة الحرارة
- كوريوليس
يتم شرح كل نوع من أجهزة قياس التدفق بمزيد من التفاصيل أدناه.
مقياس التدفق الميكانيكي البصري
يتكون مقياس التدفق الميكانيكي البصري من مخروط شفاف مقلوب مع كرة بلاستيكية. ويمكن أن يطلق عليه أيضًا مقياس الدوران .
يعد تشغيل هذا النوع من أجهزة قياس التدفق بسيطًا جدًا نظرًا لأن السائل يدفع الكرة إلى أعلى، وبالتالي كلما زاد تدفق السائل، زادت ارتفاع الكرة. تتم الإشارة إلى قيمة التدفق بالخط الذي يتزامن مع حد الكرة.
بشكل عام، فإنه يسمح لك بمعرفة معدل تدفق السوائل الغازية. دقة مقياس التدفق هذا محدودة نظرًا لأن القراءة تتم يدويًا.
مقياس التدفق الميكانيكي للمطحنة
يحتوي مقياس تدفق المطحنة الميكانيكية على مطحنة، كما يوحي الاسم، يتم وضعها في منتصف السائل. وبالتالي فإن السائل سوف يدور الكسارة، واعتمادًا على سرعة الإرسال، يمكننا العثور على معدل التدفق الخاص به.
تُستخدم هذه الأنواع من عدادات التدفق عادةً كعدادات مياه أو غاز في المنازل.
مقياس التدفق الحجمي
يتكون مقياس التدفق الحجمي من عدة أجزاء أبعادها معروفة بدقة. وبالتالي، فإن السائل سوف يملأ الغرف أثناء دورانه، وبهذه المعلومات سيكون من الممكن معرفة معدل تدفقه.
هناك اختلافات في هذا النموذج، يمكن أن تكون التروس، والمكابس، والدوارات، وما إلى ذلك. إنها مفيدة جدًا لقياس معدلات التدفق المنخفضة جدًا للسوائل والغازات.
مقياس تدفق الطاحونة الإلكترونية
يشبه تشغيل مقياس تدفق الطاحونة الإلكترونية ما رأيناه أعلاه مع مقياس التدفق الميكانيكي، والفرق الوحيد هو أن مقياس التدفق هذا يشتمل على مغناطيس دائم في أحد طرفيه.
وهكذا، عندما يدور المغناطيس، فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا، ثم عن طريق جهاز استشعار ودائرة إلكترونية، يتم تحويل الإشارة المدركة إلى قيمة لتدفق السائل.
مقياس تدفق التوربينات الإلكترونية
تشبه طريقة قياس التدفق لمقياس تدفق التوربينات الإلكتروني الطريقة السابقة. إنه توربين ذو مكونات مغناطيسية يدور بشكل متناسب مع شدة التدفق.
بحيث يولد التوربين مجالاً مغناطيسياً بكثافة أكثر أو أقل حسب معدل التدفق. ومن ثم يكون مستشعر تأثير هول مسؤولاً عن تحويل الإشارة المغناطيسية وتوفير قيمة معدل التدفق.
مقياس تدفق الضغط التفاضلي
يقيس مقياس تدفق الضغط التفاضلي تدفق السوائل من فرق الضغط في الأنبوب. يقلل الأنبوب المذكور قطر قسمه ثم يعود إلى حجمه الأولي، بحيث يقلل السائل من ضغطه في قسم المخرج.
وبالتالي، كلما زاد فرق الضغط بين وسائل الدخول والخروج، زاد معدل تدفق السائل.
يعد هذا النوع من أجهزة قياس التدفق من أكثر الأنواع استخدامًا.
مقياس التدفق المخروطي على شكل حرف V
يستخدم مقياس التدفق V-Cone نفس مبدأ مقياس التدفق السابق لتحديد قيمة التدفق، أي أنه يعتمد على فرق الضغط الناتج بين قسمين من الأنبوب. ومع ذلك، في هذه الحالة يتم وضع مخروط مركزي داخل الأنبوب.
يتمتع هذا النوع من أجهزة قياس التدفق بدقة عالية ويمكن تطبيقه على مجموعة واسعة من السوائل.
مقياس التدفق المغناطيسي
يتكون تشغيل مقياس التدفق المغناطيسي من تطبيق مجال مغناطيسي على الأنبوب وقياس فرق الجهد بين قسمين. يقوم مقياس التدفق بعد ذلك بحساب معدل التدفق من المعلومات المجمعة.
من مميزات هذا النوع من أجهزة قياس التدفق أنه يتطلب القليل من الصيانة، على العكس من ذلك، لا يمكن استخدامه إلا في السوائل ذات التوصيل الكهربائي.
مقياس التدفق الدوامي
في مقياس التدفق الدوامي، يعتمد حساب التدفق على توليد الدوامات، ولهذا السبب سمي بهذا الاسم.
في هذه الحالة، يتم إعاقة مرور السائل بواسطة جسم بحيث تتولد دوامات أثناء دورانه في الأنبوب (تأثير فون كارمان). من خلال تكرار إنشاء الدوامات ومساحة المقطع العرضي، يقوم مقياس التدفق بحساب معدل تدفق السائل.
يتميز هذا النوع من أجهزة قياس التدفق بالدقة العالية والصيانة المنخفضة.
مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية
يقيس مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية التدفق من خلال مقارنة الوقت الذي تستغرقه إشارتان بالموجات فوق الصوتية لقطع نفس المسافة ولكن في الاتجاه المعاكس. وبالتالي فإن الفرق بين المرتين سيكون أكبر مع زيادة معدل تدفق الأنبوب.
تعتمد دقة هذا النوع من أجهزة قياس التدفق بشكل كبير على خصائص التدفق.
مقياس تدفق درجة الحرارة التفاضلية
يقيس مقياس التدفق التفاضلي لدرجة الحرارة معدل تدفق التدفق بناءً على فرق درجة الحرارة بين نقطتين. لأنه إذا لم يكن هناك اختلاف في درجة الحرارة فهذا يعني أن السائل لا يتحرك، ولكن كلما زاد الفرق، زاد معدل تدفق السائل.
باستخدام هذا النوع من أجهزة قياس التدفق، لا يمكنك معرفة معدل تدفق السائل فحسب، بل يمكنك أيضًا معرفة اتجاه تدفق السائل.
مقياس التدفق كوريوليس
يحسب مقياس التدفق كوريوليس التدفق من قوى القصور الذاتي الناتجة عندما يتحرك جسيم في جسم دوار بالنسبة إلى الجسم المذكور، وبالتالي يظهر تسارع كوريوليس.
كيفية اختيار مقياس التدفق
يقدم هذا القسم بعض النصائح لتحديد مقياس التدفق الأفضل بالنسبة لك.
- خصائص السائل : منطقيا، من المهم أن نأخذ في الاعتبار خصائص السائل عند اختيار مقياس التدفق. على سبيل المثال، لا يمكن استخدام مقياس التدفق الكهرومغناطيسي إذا لم يكن للسائل خصائص مغناطيسية. وبالمثل، يجب النظر في ما إذا كان السائل سيحتوي على مواد صلبة عالقة، حيث يمكن أن تتلف بعض أجهزة قياس التدفق.
- تدفق العمل : من الواضح أن قيمة تدفق العمل يجب أن تكون ضمن نطاق عمل مقياس التدفق. بالإضافة إلى ذلك، من الأفضل أن يكون معدل تدفق العمل في المنطقة الوسطى من نطاق مقياس التدفق، حتى لا يجهد الجهاز.
- التطبيق : معرفة الغرض من قياس التدفق يمكن أن يكون مفيدًا. على سبيل المثال، إذا لم تكن بحاجة إلى دقة عالية، فيمكنك شراء مقياس تدفق أرخص وتوفير ميزانيتك.
- ظروف العمل : كلما زادت المعلومات المتوفرة لديك حول قياس التدفق، كلما كان ذلك أفضل. لذا فإن معرفة درجة حرارة وضغط السائل أو نوع التثبيت سيساعدك في اتخاذ القرار.
الفرق بين مقياس التدفق وعداد اللتر
على الرغم من أن لديهم أسماء متشابهة، إلا أن مقياس التدفق وعداد اللتر لهما معاني مختلفة.
يكمن الفرق بين مقياس التدفق وعداد اللتر في القياس الذي تم إجراؤه. يقيس مقياس التدفق معدل تدفق السائل، بينما يقوم عداد اللتر ببساطة بحساب عدد لترات السائل التي مرت عبر الجهاز خلال فترة زمنية معينة.
في الواقع، تشير أسماء الأجهزة نفسها بالفعل إلى القياس الذي تقوم به. يُستخدم مقياس التدفق لمعرفة معدل تدفق السائل، بينما يقوم المقياس ببساطة بحساب حجم السائل.