مقياس تدفق التوربينات السائل
مبدأ العمل
تتضمن الآلية الأساسية لمقياس تدفق التوربينات السائلة دوار توربيني يدور بحرية (أو المكره) مثبتة محوريًا داخل مسار التدفق. عندما يمر السائل عبر العداد، فإن الطاقة الحركية للسائل تتسبب في دوران شفرات التوربين بسرعة تتناسب مع سرعة التدفق. المكونات الرئيسية تشمل:
- مجموعة التوربينات :شفرات مصممة لتقليل السحب مع تعظيم الاستجابة الدورانية.
- مستشعر الالتقاط المغناطيسي :يكتشف دوران الشفرة من خلال مغناطيس مدمج في الدوار، مما يؤدي إلى توليد نبضات كهربائية.
- جهاز الإرسال الإلكتروني : يحول تردد النبضة إلى معدل تدفق (على سبيل المثال، لتر في الدقيقة) أو حجم إجمالي.
العلاقة بين سرعة الدوران (
) ومعدل التدفق (
) يتم التعبير عنها على النحو التالي:
أين هو المقياس’عامل المعايرة (نبضات لكل وحدة حجم).
المكونات الرئيسية
- دوار التوربين :عادةً ما تكون مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك الهندسي.
- نظام المحمل :يدعم الدوران السلس مع الحد الأدنى من الاحتكاك (على سبيل المثال، محامل الكرات أو محامل الياقوت).
- السكن :جسم متين (غالبًا ما يكون ذو حواف) يتحمل الضغوط ودرجات الحرارة العالية.
- وحدة إخراج الإشارة : يوفر التناظرية (4–(20 مللي أمبير) أو مخرجات رقمية (RS-485، HART) للتكامل مع أنظمة التحكم.
التطبيقات
تتميز عدادات تدفق التوربينات السائلة بالتفوق في السيناريوهات التي تتطلب دقة عالية (±0.5% إلى ±1% من القراءة) و أوقات استجابة سريعة . تشمل الاستخدامات الشائعة ما يلي::
- قياس الهيدروكربون : مراقبة الوقود ومواد التشحيم أو النفط الخام في خطوط الأنابيب.
- الجرعات الكيميائية :التحكم الدقيق في المواد المضافة في الصناعات الدوائية أو الغذائية.
- إدارة المياه :قياس مياه الشرب، أو تدفقات الري، أو مياه الصرف الصحي.
- أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء :تتبع دوران سائل التبريد في المبردات الصناعية.
المزايا والقيود
الإيجابيات :
- دقة عالية للسوائل منخفضة اللزوجة (مثل الماء والمذيبات والزيوت الخفيفة).
- نسبة خفض كبيرة (10:1 أو أعلى)، مناسبة لمعدلات التدفق المتنوعة.
- انخفاض الضغط إلى الحد الأدنى بسبب التصميم الانسيابي.
- التوافق مع السوائل المتنوعة (غير الكاشطة، غير المسببة للتآكل).
سلبيات :
- انخفاض الأداء مع السوائل ذات اللزوجة العالية (على سبيل المثال، الشراب، والزيوت الثقيلة).
- حساسية للتلوث الجزيئي؛ تتطلب الترشيح.
- التآكل الميكانيكي بمرور الوقت، مما يتطلب معايرة دورية.
معايير الاختيار
عند اختيار مقياس تدفق التوربينات السائلة، ضع في اعتبارك:
- خصائص السوائل : اللزوجة ودرجة الحرارة والتوافق الكيميائي.
- نطاق التدفق :تأكد من العداد’س - يتوافق العامل مع معدلات التدفق المتوقعة.
- تصنيف الضغط :قم بمطابقة مادة السكن مع ضغط النظام.
- متطلبات الإخراج : الاتصال التناظري أو الرقمي أو اللاسلكي.
- الشهادات :الامتثال لمعايير الصناعة (على سبيل المثال، ISO، API، ATEX).
الاتجاهات المستقبلية
تعمل التطورات في المواد (على سبيل المثال، المحامل الخزفية) والتشخيص الذكي (الصيانة التنبؤية المدعومة بإنترنت الأشياء) على تعزيز متانة ووظائف عدادات تدفق التوربينات الحديثة. يساهم التكامل مع التحليلات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي في تحسين التدفق في الوقت الفعلي بشكل أكبر.
