مقاييس التدفق الدوامي
مبادئ عمل أجهزة قياس التدفق الدوامي
مقياس التدفق الدوامي هو نوع من أدوات قياس التدفق التي تقيس معدل التدفق الحجمي للسوائل، مثل السوائل والغازات والبخار، من خلال الكشف عن الدوامات التي تتساقط من جسم مخادع يتم إدخاله في مجرى التدفق. يعتمد تشغيل مقياس التدفق الدوامي على الظاهرة المعروفة باسم تأثير فون كارمان. عندما يتدفق مائع عبر جسم مخادع - وهو جسم غير انسيابي - تتولد دوامات بالتناوب على جانبي الجسم. تُشكِّل هذه الدوامات نمطًا متكررًا يُعرف باسم شارع دوامة كارمان. يتناسب التردد الذي تتساقط فيه هذه الدوامات طردياً مع سرعة سريان المائع.
فوائد أجهزة قياس التدفق الدوامي
-
تعدد الاستخدامات
يمكن لمقاييس التدفق الدوامي قياس تدفق السوائل والغازات والبخار، مما يجعلها متعددة الاستخدامات لمختلف التطبيقات. -
دقة وتكرار عاليان
توفر هذه العدادات قياسات تدفق دقيقة وقابلة للتكرار بأقل قدر من الانجراف بمرور الوقت، مما يجعلها موثوقة للعمليات الحرجة. -
صيانة منخفضة
مع عدم وجود أجزاء متحركة، تتطلب عدادات التدفق الدوامي صيانة أقل مقارنةً بأجهزة قياس التدفق الأخرى مثل التوربينات أو عدادات الإزاحة الإيجابية. وهذا يقلل أيضًا من مخاطر البلى والتلف، مما يزيد من عمرها الافتراضي. -
نطاق واسع من معدلات التدفق
مقاييس التدفق الدوامي قادرة على قياس نطاق واسع من معدلات التدفق، من السرعات المنخفضة إلى العالية، مما يجعلها مناسبة للمتطلبات الصناعية المختلفة. -
غير متأثر بخصائص السوائل
لا تتأثر دقة القياس في مقاييس التدفق الدوامي بشكل كبير بالتغيرات في خواص السوائل مثل اللزوجة أو الكثافة أو درجة الحرارة، مما يجعلها قوية في ظروف المعالجة المتغيرة. -
مناسبة لتطبيقات درجات الحرارة العالية والضغط العالي
صُممت العديد من مقاييس التدفق الدوامي لتحمل درجات الحرارة والضغوط العالية، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتضمن البخار والسوائل الساخنة.
أنواع مقاييس التدفق الدوامي
-
مقاييس التدفق الدوامي المضمنة
هذه هي أكثر أنواع مقاييس التدفق الدوامي شيوعًا، حيث يتم تركيب المقياس مباشرة في خط الأنابيب. يتم دمج جسم الخادع وأجهزة الاستشعار في جسم مقياس التدفق، والذي يكون حجمه مناسبًا لقطر خط أنابيب معين. وهي مناسبة لقياسات التدفق الدقيقة في كل من الأنابيب الصغيرة والكبيرة. -
مقاييس التدفق الدوامي الإدخالي
تتميز مقاييس التدفق الدوامي الإدخالي بتصميم مسبار، حيث يتم إدخال جسم الخدعة والمستشعر في خط الأنابيب من خلال فتحة صغيرة. تُستخدم هذه العدادات عادةً في خطوط الأنابيب الكبيرة حيث يكون تركيب عداد مضمن غير عملي أو مكلفًا. وهي فعالة من حيث التكلفة ومناسبة لقياس التدفق في الأنابيب الكبيرة ذات النطاق الواسع من الأقطار. -
مقاييس التدفق الدوامي المشبكي
وهي مقاييس تدفق دوامة غير تدخلية يتم تثبيتها على الجزء الخارجي من الأنبوب. وتستخدم أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية للكشف عن تساقط الدوامة وهي مثالية للتطبيقات التي لا يمكن فيها قطع التدفق أو حيث لا يمكن اختراق مادة الأنبوب. تُستخدم عادةً في إعدادات قياس التدفق المؤقت أو عند تعديل الأنظمة الحالية.
تطبيقات أجهزة قياس التدفق الدوامي
- صناعة النفط والغاز
- صناعة الكيماويات والبتروكيماويات
- إدارة المياه ومياه الصرف الصحي
- التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وأتمتة المباني
- توليد الطاقة
- صناعة الأدوية