عدادات تدفق دوامة الغاز: المبادئ والتطبيقات والمزايا

2. مبدأ العمل

تعمل عدادات تدفق دوامة الغاز على أساس  ظاهرة دوامة الظاهرة ، اكتشفه ثيودور فون كáRMáن. عندما يتدفق سائل (غاز أو سائل) عبر جسم خدعة (كائن ثابت في مسار التدفق) ، يتم إلقاء الدول بالتناوب من جانبي الجسم. تواتر هذه الدوامات يتناسب مباشرة مع سرعة التدفق.

تشمل المكونات الرئيسية لمقياس تدفق دوامة الغاز:

• خدعة الجسم : كائن غير مسلح يعطل التدفق ، وإنشاء دوامات.
• مستشعر دوامة : يكتشف تواتر سفك الدوامة (في كثير من الأحيان باستخدام أجهزة استشعار piezoelectric أو الموجات فوق الصوتية).
• جهاز إرسال التدفق : يحول تردد الدوامة إلى إشارة معدل التدفق (على سبيل المثال ، 4-20 مللي أمبير أو هارت أو الاتصالات الرقمية).

العلاقة بين تردد الدوامة ( و ) وسرعة التدفق ( الخامس ) من قبل:
$f = st \ times \ frac {v} {d}$ f = st×DV
أين:

• شارع  = رقم Strouhal (ثابت بدون أبعاد لجسم الخداع)
• د = قطر جسم الخدعة

3. الميزات الرئيسية لأعداد تدفق دوامة الغاز

• نطاق قياس واسع : مناسبة لمعدلات التدفق المنخفضة إلى عالية.
• دقة عالية : عادة ±1 ٪ من القراءة (اعتمادا على النموذج والمعايرة).
• انخفاض الضغط المنخفض : الحد الأدنى من مقاومة التدفق ، تقليل استهلاك الطاقة.
• لا أجزاء متحركة : يقلل من متطلبات التآكل والصيانة.
• درجة حرارة واسعة & نطاق الضغط : يمكن التعامل مع غازات درجة الحرارة العالية والضغط العالي.
• خيارات الاتصالات الرقمية : يدعم هارت ، مودبوس ، البروفيريك ، وغيرها من البروتوكولات للمراقبة عن بُعد.

4. تطبيقات عدادات تدفق دوامة الغاز

يتم استخدام عدادات تدفق دوامة الغاز في مختلف الصناعات ، بما في ذلك:

• قياس الغاز الطبيعي : لنقل الحضانة ومراقبة خط الأنابيب.
• إمدادات الغاز الصناعية : قياس الهواء والنيتروجين والأكسجين وغازات العملية الأخرى.
• قياس تدفق البخار : في محطات الطاقة وأنظمة التدفئة.
• كيميائية & الصناعات البتروكيماوية : لمراقبة تدفق الغاز في المفاعلات وخطوط الأنابيب.
• HVAC & إدارة المباني : قياس التهوية وتدفقات تكييف الهواء.

5. مزايا عدادات تدفق دوامة الغاز

✔  دقة عالية & التكرار  – يوفر قياسات موثوقة حتى في الظروف الصعبة.
✔  صيانة منخفضة  – لا توجد أجزاء متحركة تعني انخفاض البلى.
✔  نسبة التداول الواسعة  – يمكن قياس معدلات التدفق المنخفضة للغاية إلى عالية جدا.
✔  كيميائية & مقاومة التآكل  – متوفر في مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ، Hastelloy ، و PTFE.
✔  تسهيل التثبيت & معايرة  – يمكن تثبيتها في خطوط الأنابيب الحالية مع الحد الأدنى من التعديلات.

6. القيود & اعتبارات

⚠  يتطلب الحد الأدنى من سرعة التدفق  – أقل من معدل تدفق معين ، قد لا يحدث سفك دوامة بشكل موثوق.
⚠  حساسة للاهتزازات الأنابيب  – يمكن أن تتداخل الاهتزازات الخارجية مع اكتشاف الدوامة (على الرغم من أن النماذج الحديثة لها تعويض الاهتزاز).
⚠  ليست مثالية للسوائل اللزجة للغاية  – الأنسب للغازات والسوائل منخفضة اللزوجة.
⚠  درجة حرارة & آثار الضغط  – يتطلب تعويض للقياسات الدقيقة في ظروف مختلفة.

7. مقارنة مع عدادات التدفق الأخرى

8. خاتمة

تعد عدادات تدفق دوامة الغاز حلاً قويًا وموثوقًا لقياس تدفق الغاز في التطبيقات الصناعية. إن دقتها العالية ، وانخفاض الصيانة ، والقدرة على التعامل مع الظروف القاسية تجعلها خيارًا مفضلاً للغاز الطبيعي والغازات الصناعية ومراقبة تدفق البخار. على الرغم من أن لديهم بعض القيود (مثل الحساسية للاهتزازات) ، فإن التطورات في التكنولوجيا قد قللت من هذه المشكلات ، مما يجعلها خيارًا متعدد الاستخدامات وفعال من حيث التكلفة لاحتياجات قياس التدفق الحديثة.