المبدأ التشغيلي
تُعد عدادات التدفق التوربينية نوعًا رئيسيًا من عدادات التدفق السريع. وهي تستخدم بشكل أساسي دوارًا متعدد الشفرات (توربين) لاستشعار سرعة توازن السائل، ومن ثم حساب معدل التدفق.
المزايا
من بين أنواع عدادات التدفق المختلفة، تُعدّ عدادات التدفق التوربينية، وعدادات التدفق الحجمية، وعدادات تدفق الكتلة كوريوليس، الأنواع الثلاثة التي تتميز بأفضل دقة وتكرارية. وتتميز عدادات التدفق التوربينية، على وجه الخصوص، بخصائص فريدة: بنية بسيطة، وعدد قليل من الأجزاء المصنّعة، ووزن خفيف، وسهولة الصيانة، وقدرة تدفق كبيرة (حيث يمكن أن يمر معدل تدفق أكبر عبر نفس القطر).
الوسائط القابلة للقياس وغير القابلة للقياس
تتطلب عدادات تدفق التوربينات أن تكون السوائل نظيفة (أو نظيفة إلى حد كبير)، أحادية الطور، أو منخفضة اللزوجة. ومن أمثلة السوائل شائعة الاستخدام ما يلي:
- السوائل العامة: الماء، الهواء، الأكسجين، الهيدروجين عالي الضغط، الحليب، القهوة، إلخ؛
- السوائل البتروكيميائية: البنزين، والزيت الخفيف، ووقود الطائرات، وزيت الديزل الخفيف، والنافثا، والإيثيلين، والبولي إيثيلين، والستايرين، وغاز البترول المسال، وثاني أكسيد الكربون، والغاز الطبيعي؛
- المحاليل الكيميائية: الأمونيا، الميثانول، المحلول الملحي، إلخ؛
- السوائل العضوية: الكحول، الإيثر، البنزين، التولوين، الزيلين، البيوتادين، رابع كلوريد الكربون، ميثيل أمين، أكريلونيتريل، إلخ؛
- السوائل غير العضوية: الفورمالديهايد، حمض الأسيتيك، الصودا الكاوية، ثاني كبريتيد الكربون، إلخ.
- بالنسبة للمواد المسببة للتآكل، يُعد اختيار المواد بعناية أمراً بالغ الأهمية. ولا يُنصح باستخدام السوائل التي تحتوي على العديد من الشوائب أو تلك التي لها خصائص كاشطة.
الصناعات التطبيقية
تشمل الصناعات الرئيسية التي تستخدم عدادات تدفق التوربينات البترول، والمعالجة الكيميائية، ومعالجة المياه، والفضاء، وتوليد الطاقة، والأدوية، والأغذية والمشروبات، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، والسيارات، والتعدين، وتوزيع النفط والغاز، والاختبارات المعملية.
خاتمة
من المتوقع أن تحافظ عدادات تدفق التوربينات على دورها المحوري في قياس السوائل، إذ توفر استجابة سريعة ودقة موثوقة للسوائل النظيفة منخفضة اللزوجة في مجالات الطيران والفضاء، ومعالجة المياه، وأتمتة العمليات. ومع استمرار تطور علوم المواد والإلكترونيات، ستعزز هذه الأجهزة مكانتها في تطبيقات مراقبة التدفق الديناميكي، مكملةً بذلك عدادات التروس البيضاوية في حالات اللزوجة العالية، وموفرةً حلاً فعالاً من حيث التكلفة لقياس السرعة في البيئة الصناعية الحديثة.