العربية
يمكن أن يكون مقياس تدفق الهواء المضمن ذو شفة أو اتصال خيطي ؛ غالبًا ما نختار مقياس تدفق الكتلة الحرارية ، مقياس تدفق توربينات الغاز ، مقياس تدفق دوامة أو مقياس تدفق منطقة متغيرة لقياس تدفق الهواء. ...
نحن نوفر عدادات تدفق الهواء الإلكترونية الدقيقة بتكلفة منخفضة ، ويمكن أن يكون مقياس تدفق الهواء الصناعي مقياس تدفق الحجم أو مقياس تدفق الهواء الشامل.
إجابة سريعة يقيس مقياس تدفق الدوامات الهواء المضغوط عن طريق عدّ الدوامات المتشكلة خلف جسم غير انسيابي داخل الأنبوب. يتناسب التردد طرديًا مع السرعة، لذا يحوّل المقياس هذه الإشارة إلى معدل تدفق دون وجود أجزاء متحركة قابلة للتلف. تقوم شركة Silver Automation Instruments بتصنيع مقياس التدفق الدوامي STLU-G مع تعويض مدمج لدرجة الحرارة والضغط، بحيث يقوم جهاز إرسال واحد بالإبلاغ عن تدفق الكتلة، والتدفق القياسي (Nm3/h أو SCFM)، وضغط التشغيل، ودرجة الحرارة في نفس الوقت. بالنسبة لخطوط الهواء المضغوط من DN15 إلى DN300 عند 0.5 إلى 16 بار، فإن مقياس الدوامة المعوض عادة ما يكون الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة بجانب الكتلة الحرارية وأرخص بكثير في الصيانة من مقياس الدوران الميكانيكي أو مقياس التوربين. |
يعتمد مبدأ عمل هذه التقنية على ظاهرة دوامات كارمان. يوضع جسم غير انسيابي عبر الأنبوب، فيُحدث الهواء المتدفق حوله دوامات متناوبة على جانبيه، ويتناسب معدل حدوث هذه الدوامات طرديًا مع سرعة التدفق. يلتقط مستشعر كهرضغطي أو سعوي نبضات الضغط من كل دوامة ويحولها إلى سلسلة نبضات رقمية.
مبدأ مقياس التدفق الدوامي
لا يوجد دوّار، ولا مجموعة تروس، ولا محامل في مسار التدفق. وهذا هو السبب الرئيسي الذي يدفع المصانع إلى اختيار الدوامات بدلاً من التوربينات أو مقاييس الدوران الميكانيكية للهواء المضغوط. عدادات التوربينات تفقد العدادات دقتها مع تآكل المحامل، وهذا التآكل تدريجي، لذا يمكن للمشغل تشغيل العداد لأشهر وهو يُظهر قراءة منخفضة بشكل طفيف. أما مستشعر الدوامة، فإما أن يعمل أو لا يعمل، مما يُسرّع عملية اكتشاف الأعطال بشكل كبير.
لأن الإشارة عبارة عن تردد وليست سعة، فإن أجهزة قياس الدوامات تتمتع بمناعة جيدة ضد انحراف الجهد وطول الكابل. وهذا أمر بالغ الأهمية في تركيبات غرف الضواغط حيث يكون جهاز الإرسال عادةً على بُعد 30 إلى 80 مترًا من غرفة التحكم.
مقياس تدفق هواء دوامي مع تعويض درجة الحرارة والضغط
الهواء قابل للانضغاط. يحتوي متر مكعب من الهواء عند ضغط 7 بار ودرجة حرارة 40 درجة مئوية على كتلة هواء مختلفة تمامًا عن متر مكعب عند ضغط 3 بار ودرجة حرارة 15 درجة مئوية، على الرغم من أن قراءة الحجم عند جسم العداد تبدو متطابقة. يُبلغ عداد الدوامة غير المُعاوَض عن التدفق الحجمي الفعلي عند ظروف الخط، وهو أمر غير مفيد للفواتير أو تدقيق الطاقة أو كشف التسربات لأنه يتغير مع كل دورة تشغيل للضاغط.
يدمج جهاز STLU-G مستشعر درجة حرارة Pt100 ومستشعر ضغط في جسم العداد. تُطبّق الإلكترونيات المدمجة تصحيح الانضغاطية في الوقت الفعلي، وتُخرج معدل التدفق القياسي بوحدة متر مكعب/ساعة أو قدم مكعب قياسي، بالإضافة إلى ضغط التشغيل الخام (بار أو رطل/بوصة مربعة) ودرجة الحرارة (درجة مئوية أو فهرنهايت) على الشاشة المحلية. قمنا بتثبيت هذا الجهاز في محطة ضغط في تايلاند العام الماضي، حيث كانت المحطة تضم ثلاثة ضواغط تعمل بدرجات ضغط متفاوتة، وكانت القراءة المُعدّلة هي الطريقة الوحيدة للحصول على قيمة تدفق منطقية لمدير الطاقة.
من المهم التنويه بوضوح إلى أحد القيود: يُصحح التعويض تقلبات الضغط ودرجة الحرارة ضمن النطاق المُصنّف للمستشعر، ولكنه لا يُصحح خللًا في حجم العداد. فإذا كان تدفق الأنبوب في معظمه أقل من الحد الأدنى للسرعة القابلة للكشف، فلن يُجدي أي تعويض نفعًا. لذا، يجب تحديد الحجم المناسب أولًا.
يأتي جهاز STLU-G مزودًا بمخرج تناظري من 4 إلى 20 مللي أمبير بالإضافة إلى مخرج نبضي كمعيار أساسي، مما يجعله متوافقًا مع أسلاك PLC أو DCS الحالية دون الحاجة إلى تحويل البروتوكول. يتوفر بروتوكول HART على نفس حلقة 4 إلى 20 مللي أمبير للمصانع التي تستخدم بالفعل جهاز HART محمولًا للمعايرة والتشخيص.
ندعم بروتوكول Modbus RS485 RTU للتكامل الرقمي. لا نوفر بروتوكول Modbus TCP/IP في هذه المجموعة من المنتجات، لذا إذا تطلبت مواصفات المشروع استخدام Modbus عبر الإيثرنت، فسيلزم وجود بوابة منفصلة لدى العميل.
| المعلمة | القيمة النموذجية |
|---|---|
| نطاق حجم الخط | من DN15 إلى DN300 (من 1/2 بوصة إلى 12 بوصة) |
| متوسط المقاس | الهواء المضغوط، هواء المصنع، غازات نظيفة أخرى |
| دقة | ±1% من القراءة (غاز، معوض) |
| قابلية التكرار | ±0.2% |
| تصنيف الضغط | يصل إلى 4.0 ميجا باسكال (580 رطل لكل بوصة مربعة)، ويمكن رفعه عند الطلب |
| درجة حرارة العملية | من -40 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية (من -40 درجة فهرنهايت إلى 482 درجة فهرنهايت) |
| الحد الأدنى لطول الأنبوب المستقيم | 20D في اتجاه المنبع، 5D في اتجاه المصب (نموذجي) |
| الحد الأدنى للسرعة القابلة للكشف | حوالي 2 إلى 3 م/ث، حسب الوسط |
| الناتج | 4-20 مللي أمبير + HART، نبضي، Modbus RS485 RTU |
| مزود الطاقة | يعمل بجهد 24 فولت تيار مستمر عن طريق حلقة أو سلكين |
| تصنيف الحماية | IP65 / IP67 |
| تصنيف المنطقة | خيارات ATEX للمنطقة 1 / المنطقة 2 متاحة |
يُعد الهواء المضغوط أحد أغلى المرافق لكل وحدة طاقة يتم توصيلها في مصنع نموذجي، لذا فإن قياسه عادة ما يغطي تكلفته من خلال الكشف عن التسرب وتخصيص التكاليف بين الأقسام بدلاً من أي عطل كبير منفرد.
يتم تركيبه مباشرة بعد خزان الاستقبال، مقياس تدفق الهواء المضغوط يتتبع هذا النظام إجمالي الطلب على الهواء في المصنع مقابل إنتاج الضاغط. وقد استخدمه مصنع ملابس في فيتنام عملنا معه لاكتشاف صمام فحص خزان الاستقبال الذي كان يعمل بشكل خاطئ ويهدر حوالي 8% من الهواء المُنتج خلال الليل، وهو أمر لم يلاحظه المصنع إلا بعد أن أظهر خط الاتجاه تدفقًا ثابتًا دون تشغيل أي إنتاج.
تقوم المواقع الأكبر بتقسيم توزيع الهواء حسب الأقسام (خط الطلاء، التعبئة والتغليف، غرفة الأدوات) وتركيب مقياس دوامة بقطر 50 أو 80 مم على كل فرع. هذا شائع في مصانع تجميع الإلكترونيات في ماليزيا وإندونيسيا، حيث ترغب الإدارة في تحميل مراكز التكلفة الداخلية تكلفة الاستخدام الفعلي للهواء بدلاً من مساحة الأرضية.
تقوم وحدة محمولة أو مثبتة بشكل دائم بقطر يتراوح بين 25 و40 ملم على خط الأدوات بقياس الاستهلاك الأساسي أثناء فترة التوقف. إذا استمر الخط في إظهار تدفق مع فصل جميع الأدوات، فإن قيمة التدفق هذه تمثل معدل التسريب، مما يوفر للصيانة مبلغًا محددًا لتبرير إصلاحه بدلًا من مجرد شكوى مبهمة حول ساعات تشغيل الضاغط.
غالباً ما تحدد مواقع البتروكيماويات وتحلية المياه في الشرق الأوسط عدادات الدوامة على رؤوس الهواء للأجهزة لأن الإصدار المصنف ATEX يتعامل مع تصنيف المنطقة الخطرة وعدم وجود أجزاء متحركة يحافظ على فترات الصيانة طويلة بين عمليات الصيانة الدورية.
تحتاج عدادات الدوامات إلى حد أدنى حقيقي للسرعة لتكوين دوامة مستقرة، يتراوح عادةً بين 2 و3 أمتار في الثانية، وذلك تبعًا لكثافة الغاز وحجم الأنبوب. إذا انخفضت السرعة عن هذا الحد، تصبح الإشارة مشوشة وتصبح القراءة غير موثوقة. في الخطوط ذات نطاق التخفيض الواسع، والتي تعمل في الغالب بالقرب من الصفر مع وجود ذروات عرضية، فإن عداد الكتلة الحرارية، مثل SRK-100 أو SRK-DL، يقرأ التدفقات المنخفضة بموثوقية أكبر لأنه لا يعتمد على عتبة محددة لتكوين الدوامة.
يُعدّ التدفق النبضي أحد العوامل الأخرى التي تُشكّل عائقًا. فالضواغط الترددية التي لا تحتوي على خزان استقبال ذي سعة كافية قد تُحدث نبضات كافية في الخط لتُفعّل مستشعر الدوامة بشكل خاطئ. لذا، نوصي عادةً بتحديد حجم خزان الاستقبال بشكل مناسب أو إضافة مُخمّد للنبضات بدلاً من محاولة ترشيحها إلكترونيًا، لأن الترشيح الإلكتروني للنبضات السريعة يميل أيضًا إلى ترشيح تغييرات التدفق الحقيقية التي نرغب في رؤيتها.
مقياس تدفق هواء دوامي للضاغط
كان مصنعٌ لتشكيل البلاستيك بالحقن في فيتنام يُشغّل ثلاثة ضواغط ترددية على خط أنابيب مشترك دون أي عدادات تتجاوز عدادات ساعات تشغيل الضواغط. وقد ارتفعت تكاليف الطاقة لمدة عامين متتاليين دون سبب واضح. قمنا بتوريد وحدة DN100 STLU-G مزودة بتعويض الضغط ودرجة الحرارة على خط الأنابيب الرئيسي، بالإضافة إلى وحدتين DN50 على أكبر فرعين في قاعة التشكيل.
أظهرت البيانات خلال الشهر الأول أن إحدى قاعات التشكيل تستهلك هواءً أكثر بنسبة 35% في كل وردية مقارنةً بالقاعة الأخرى، على الرغم من تشغيل آلات ذات حمولة مماثلة. وأشار ذلك إلى وجود خلل في وصلة سريعة التوصيل خلف إحدى الآلات، لم يقم أحد بفحصها لعدم إصدارها صوت أزيز مسموع. وقدّر المصنع نفسه أن الوفورات السنوية الناتجة عن هذا الإصلاح البسيط تفوق بكثير تكلفة العدادات الثلاثة.
ما مدى الدقة التي يمكنني توقعها من مقياس تدفق الدوامة عند استخدام الهواء المضغوط؟
عادةً ما يحافظ مقياس الدوامة المُختار والمُركّب بشكل صحيح على دقة قراءة تبلغ ±1% عند استخدام الغاز، مع تكرارية تبلغ ±0.2%. تنخفض الدقة إذا كانت سرعة التدفق قريبة من الحد الأدنى للكشف، لذا فإن اختيار حجم المقياس بما يتناسب مع نطاق التدفق الفعلي أهم من الرقم المذكور في ورقة المواصفات.
هل يمكن لجهاز قياس واحد أن يعطيني كلاً من معدل التدفق والضغط ودرجة الحرارة؟
نعم. يدمج جهاز STLU-G استشعار درجة الحرارة والضغط مع مستشعر الدوامة، لذا يقوم جهاز الإرسال بإخراج التدفق القياسي المعوض إلى جانب الضغط ودرجة الحرارة المباشرين على نفس الشاشة ونفس حلقة 4-20 مللي أمبير/HART أو Modbus RS485.
ما هي أدنى سرعة تدفق لكي يعمل مقياس الدوامة؟
تتراوح سرعة تدفق الهواء المضغوط عادةً بين 2 و 3 أمتار في الثانية لمعظم التطبيقات، مع العلم أن القيمة الدقيقة تعتمد على كثافة الغاز، وحجم الأنبوب، وتصميم جسم المانع للانفعال. إذا كانت السرعة أقل من ذلك، يُنصح باستخدام أنبوب أصغر حجماً أو التفكير في استخدام مقياس الكتلة الحرارية.
هل أحتاج إلى أنابيب مستقيمة قبل وبعد العداد؟
نعم. خطط لاستخدام أنبوب مستقيم بطول 20D في اتجاه المنبع و5D في اتجاه المصب كنقطة بداية. تؤدي الأكواع والوصلات الثلاثية والصمامات والمخفضات القريبة من العداد إلى تشويه شكل التدفق، وسيظهر ذلك كخطأ في القياس، وليس كعطل في العداد.
مقياس تدفق الكتلة الدوامي أم الحراري، أيهما يجب أن أختار للهواء المضغوط؟
يُناسب نظام Vortex نطاقات التدفق المتوسطة إلى العالية بسرعة ثابتة نسبيًا، ويوفر لك قياس الضغط ودرجة الحرارة في نفس الجهاز. أما نظام الكتلة الحرارية، مثل SRK-100 أو SRK-DL، فيتعامل مع تدفق هواء منخفض ويُعدّ نطاق التخفيض الواسع أفضل لأنه لا يتطلب حدًا أدنى لسرعة التفريغ. في الخطوط ذات نطاق التدفق الضيق، عادةً ما يكون نظام الدوامات هو الخيار الأكثر اقتصادية؛ أما في الخطوط التي يتأرجح فيها الطلب من الصفر تقريبًا إلى ذروة الطلب، فإن نظام الكتلة الحرارية يقرأ الحد الأدنى بشكل أكثر موثوقية.
أرسل المعلومات التالية إلى sales@silverinstruments.com وسنرد عليك بتوصية بشأن الطراز والسعر خلال يوم عمل واحد:
حجم الأنبوب (DN أو بوصة) وجدول الأنابيب
ضغط التشغيل (بار أو رطل لكل بوصة مربعة) ودرجة الحرارة (درجة مئوية أو درجة فهرنهايت)
نطاق التدفق، الحد الأدنى والحد الأقصى، بوحدة متر مكعب/ساعة أو قدم مكعب قياسي في الدقيقة
المخرجات المطلوبة: 4-20 مللي أمبير، HART، نبضي، أو Modbus RS485 RTU
تصنيف المنطقة، إذا كان التركيب في منطقة خطرة
اطلع على خط إنتاج عدادات التدفق الدوامي لدينا لتطبيقات البخار والسوائل إذا كان الهواء المضغوط هو جزء فقط مما تحتاج إلى قياسه في الموقع.
سنتصل بك خلال 24 ساعة..
