مبادئ تشغيل أجهزة إرسال التدفق

تُعدّ أجهزة قياس التدفق من الأجهزة الأساسية المستخدمة في مختلف الصناعات لقياس معدل تدفق السوائل أو الغازات في النظام. وتلعب هذه الأجهزة دورًا حاسمًا في ضمان كفاءة ودقة العمليات التي تعتمد على القياس الدقيق لمعدلات التدفق. لذا، يُعدّ فهم كيفية عمل أجهزة قياس التدفق أمرًا ضروريًا لكل من يعمل في الصناعات التي يُعدّ فيها قياس التدفق أمرًا بالغ الأهمية.

جهاز إرسال التدفق هو في جوهره جهاز يحول معدل تدفق السائل إلى إشارة كهربائية يسهل قياسها ومراقبتها. ويعتمد مبدأ عمله على قياس حركة السائل المار عبر أنبوب أو قناة، ثم تحويل هذه الحركة إلى إشارة قابلة للقياس.

تتوفر أنواع عديدة من أجهزة قياس التدفق، يعتمد كل منها على مبادئ تشغيل مختلفة لقياس معدلات التدفق بدقة. أحد الأنواع الشائعة هو جهاز قياس التدفق التفاضلي. يعمل هذا النوع عن طريق قياس انخفاض الضغط عبر عائق في مسار التدفق، مثل صفيحة ذات فتحة أو أنبوب فنتوري. يتناسب انخفاض الضغط طرديًا مع معدل التدفق، مما يسمح للجهاز بحساب معدل التدفق بناءً على فرق الضغط.

يُعدّ جهاز قياس التدفق الكهرومغناطيسي نوعًا آخر من أجهزة قياس التدفق، حيث يستخدم قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي لقياس معدل تدفق السوائل الموصلة. في هذا النوع من الأجهزة، توضع أقطاب كهربائية في مجرى التدفق، ويُطبّق مجال مغناطيسي عمودي على اتجاه التدفق. وعندما يتدفق السائل الموصل عبر المجال المغناطيسي، يتولد فرق جهد كهربائي بين الأقطاب، يتناسب طرديًا مع معدل التدفق.

تُعدّ أجهزة إرسال التدفق فوق الصوتية نوعًا شائعًا آخر من أجهزة إرسال التدفق، حيث تستخدم الموجات فوق الصوتية لقياس معدلات التدفق. في هذا النوع من الأجهزة، تُوضع مستشعرات فوق صوتية على جانبي مجرى التدفق، ويُقاس الزمن الذي تستغرقه نبضة فوق صوتية للانتقال من مستشعر إلى آخر. وبمقارنة الزمن الذي تستغرقه النبضة للانتقال عكس اتجاه التدفق ومع اتجاهه، يستطيع جهاز الإرسال حساب معدل تدفق السائل.

أجهزة إرسال التدفق الحراري هي نوع آخر من أجهزة إرسال التدفق التي تستخدم مبدأ انتقال الحرارة لقياس معدلات التدفق. في هذا النوع من الأجهزة، يُوضع مستشعر مُسخّن في مجرى التدفق، ويتم قياس كمية الحرارة المنتقلة من المستشعر إلى السائل المتدفق. يتناسب معدل انتقال الحرارة طرديًا مع معدل التدفق، مما يسمح لجهاز الإرسال بحساب معدل التدفق بناءً على انتقال الحرارة.

بشكل عام، تلعب أجهزة قياس التدفق دورًا حاسمًا في ضمان كفاءة ودقة العمليات التي تعتمد على القياس الدقيق لمعدلات التدفق. من خلال فهم مبادئ تشغيل هذه الأجهزة، يستطيع المتخصصون في مختلف الصناعات اتخاذ قرارات مدروسة بشأن نوع الجهاز الأنسب لتطبيقاتهم. سواءً كان جهاز قياس التدفق يعتمد على فرق الضغط، أو الكهرومغناطيسي، أو فوق الصوتي، أو الحراري، فإن لكل نوع مزاياه وقيوده الخاصة. باختيار النوع المناسب، تضمن الصناعات قياسًا دقيقًا لمعدلات التدفق وتحسين عملياتها لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

أنواع أجهزة إرسال التدفق وتطبيقاتها

تُعدّ أجهزة قياس التدفق من الأجهزة الأساسية المستخدمة في مختلف الصناعات لقياس معدل تدفق السوائل والغازات. وتلعب هذه الأجهزة دورًا حاسمًا في ضمان كفاءة ودقة العمليات التي تعتمد على التحكم الدقيق في معدلات التدفق. في هذه المقالة، سنستعرض أنواع أجهزة قياس التدفق المختلفة وتطبيقاتها في مختلف الصناعات.

يُعدّ جهاز قياس التدفق التفاضلي أحد أكثر أنواع أجهزة قياس التدفق شيوعًا. ويعمل هذا النوع من الأجهزة على مبدأ قياس انخفاض الضغط عبر نقطة تضييق في مسار التدفق. ومع ازدياد معدل التدفق، يزداد انخفاض الضغط أيضًا، مما يسمح للجهاز بحساب معدل التدفق بناءً على فرق الضغط. ويُستخدم هذا النوع من الأجهزة على نطاق واسع في صناعات مثل النفط والغاز، والمعالجة الكيميائية، ومعالجة المياه.

نوع آخر من أجهزة إرسال التدفق هو جهاز إرسال التدفق الكهرومغناطيسي. يستخدم هذا النوع قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي لقياس معدل تدفق السوائل الموصلة. عندما يتدفق السائل عبر مجال مغناطيسي يُنشئه جهاز الإرسال، يتولد جهد كهربائي في السائل، يتناسب طرديًا مع معدل التدفق. تُستخدم أجهزة إرسال التدفق الكهرومغناطيسي بشكل شائع في صناعات مثل معالجة مياه الصرف الصحي، والأغذية والمشروبات، والمستحضرات الصيدلانية.

تُعدّ أجهزة إرسال التدفق بالموجات فوق الصوتية خيارًا شائعًا آخر لقياس معدلات تدفق السوائل. تستخدم هذه الأجهزة الموجات فوق الصوتية لقياس سرعة السائل المتدفق عبر الأنابيب. ومن خلال قياس الزمن الذي تستغرقه الموجات فوق الصوتية للانتقال عكس اتجاه التدفق ومع اتجاهه، يستطيع الجهاز حساب معدل تدفق السائل. تُستخدم أجهزة إرسال التدفق بالموجات فوق الصوتية بكثرة في قطاعات مثل التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وتوليد الطاقة، وتوزيع المياه.

أجهزة إرسال التدفق الحراري هي نوع آخر من أجهزة إرسال التدفق التي تقيس معدل تدفق الغازات. تعمل هذه الأجهزة عن طريق قياس انتقال الحرارة بين مستشعر ساخن والغاز المتدفق. عندما يمر الغاز عبر المستشعر، فإنه يمتص الحرارة، والتي تُستخدم بعد ذلك لحساب معدل التدفق. تُستخدم أجهزة إرسال التدفق الحراري بشكل شائع في صناعات مثل توزيع الغاز الطبيعي، وتكييف الهواء، وعمليات الاحتراق.

إضافةً إلى هذه الأنواع من أجهزة قياس التدفق، توجد أيضًا أجهزة قياس التدفق الكتلي التي تقيس معدل تدفق كتلة السوائل والغازات. وتُعدّ هذه الأجهزة مفيدةً بشكلٍ خاص في التطبيقات التي قد تختلف فيها كثافة السائل، إذ تُوفّر قياسًا أكثر دقةً لمعدل التدفق الكتلي الفعلي. وتُستخدم أجهزة قياس التدفق الكتلي في صناعاتٍ مثل المعالجة الكيميائية، والصناعات الدوائية، والأغذية والمشروبات.

بشكل عام، تلعب أجهزة قياس التدفق دورًا حاسمًا في ضمان كفاءة ودقة العمليات التي تعتمد على التحكم الدقيق في معدلات التدفق. من خلال فهم الأنواع المختلفة لأجهزة قياس التدفق وتطبيقاتها في مختلف الصناعات، يستطيع المهندسون والفنيون اختيار الجهاز المناسب لاحتياجاتهم الخاصة. سواءً كان الأمر يتعلق بقياس معدل تدفق السوائل أو الغازات، يتوفر جهاز قياس تدفق يلبي متطلبات أي تطبيق.

نموذج	وحدة التحكم الحثية للتوصيلية/التركيز CIT-8800
تركيز	1. هيدروكسيد الصوديوم: (0-15)% أو (25-50)%؛ 2. حمض النيتريك: (0-25)% أو (36-82)%؛ 3. منحنيات تركيز يحددها المستخدم
الموصلية	(500~2,000,000) ميكروسيمنز/سم
إجمالي المواد الصلبة الذائبة	(250~1,000,000) جزء في المليون
درجة حرارة.	(0~120)
دقة	الموصلية: 0.01 ميكروسيمنز/سم؛ التركيز: 0.01%؛ إجمالي المواد الصلبة الذائبة: 0.01 جزء في المليون؛ درجة الحرارة: 0.1-
دقة	الموصلية: (500~1000) ميكروسيمنز/سم ±10 ميكروسيمنز/سم؛ (1~2000) ملي سيمنز/سم ±1.0%
	إجمالي المواد الصلبة الذائبة: مستوى 1.5، درجة الحرارة: +/- 0.5-
التعويض المؤقت	المدى: (0~120) درجة مئوية؛ العنصر: Pt1000
منفذ الاتصال	بروتوكول RS485.Modbus RTU
خرج تناظري	قناتان معزولتان/قابلتان للنقل (4-20) مللي أمبير، جهاز/مرسل للاختيار
مخرج التحكم	مفتاح كهروضوئي شبه موصل ثلاثي القنوات، مفتاح قابل للبرمجة، نبض وتردد
بيئة العمل	درجة الحرارة (0~50) -؛ الرطوبة النسبية <95% (بدون تكثيف)
بيئة التخزين	درجة الحرارة (-20~60) – الرطوبة النسبية – 485% رطوبة نسبية (بدون تكثف)
مزود الطاقة	تيار مستمر 24 فولت + 15%
مستوى الحماية	IP65 (مع غطاء خلفي)
الأبعاد	96 مم × 96 مم × 94 مم (ارتفاع × عرض × عمق)
حجم الثقب	91 مم × 91 مم (ارتفاع × عرض)