مقياس التدفق الكتلي هو جهاز يستخدم لقياس معدل تدفق الكتلة للسائل. يتم استخدامه بشكل شائع في العديد من التطبيقات الصناعية حيث يكون القياس الدقيق لتدفق السوائل ضروريًا. عدادات تدفق الكتلة التقليدية التي تقيس التدفق الحجمي (مثل لترات في الدقيقة) ، ودرجة حرارة السوائل وضغطها لحساب تدفق كتلة السوائل ، وتقيس مقاييس تدفق كتلة كوريوليس مباشرة كتلة السائل المار عبر النظام (مثل كيلوغرام في الثانية أو طن / ح).
هناك أنواع مختلفة من أجهزة قياس التدفق الكتلي ، بما في ذلك:
- 1. عدادات تدفق كوريوليس: تستخدم هذه العدادات تأثير كوريوليس ، وهو انحراف كتلة تتحرك في نظام دوار. يتدفق السائل عبر أنبوب اهتزازي ، وتتسبب قوى كوريوليس التي تعمل على السائل في حدوث تحول طوري في اهتزاز الأنبوب. يتناسب تحول الطور هذا بشكل مباشر مع معدل التدفق الشامل.
- 2. عدادات تدفق الكتلة الحرارية: تقيس هذه العدادات انتقال الحرارة بين مستشعر ساخن والسائل. عندما يتدفق السائل عبر المستشعر المسخن ، فإنه يحمل بعض الحرارة ، ويستخدم فرق درجة الحرارة بين المستشعر والسائل لتحديد معدل تدفق الكتلة.
- 3. عدادات تدفق الضغط التفاضلي: تقيس هذه العدادات انخفاض الضغط عبر انقباض أو انسداد في مسار التدفق. من خلال معرفة انخفاض الضغط وهندسة مسار التدفق ، وكذلك درجة حرارة الغاز أو الهواء أو البخار والضغط لحساب كثافة السوائل ، يمكن بعد ذلك حساب معدل تدفق الكتلة.
- 4. مقاييس التدفق الدوامي: تستخدم مقاييس التدفق الدوامي بشكل أساسي لقياس معدلات التدفق الحجمي ، وليس معدلات التدفق الكتلي. ومع ذلك ، من خلال دمج أجهزة استشعار إضافية والنظر في كثافة السائل ، من الممكن تقدير تدفق الكتلة باستخدام مقياس التدفق الدوامي ، حيث يتم استخدامه كثيرًا لقياس تدفق كتلة البخار.
غالبًا ما تستخدم عدادات التدفق الشامل في صناعات مثل النفط والغاز والمعالجة الكيميائية والأغذية والمشروبات والأدوية والمراقبة البيئية. إنها توفر قياسات دقيقة وموثوقة للتدفق الشامل ، وهو أمر بالغ الأهمية للتحكم في العملية وتحسين الكفاءة وضمان الجودة في مختلف التطبيقات. نعرض هنا أفضل 10 مقاييس تدفق جماعي طلبها المستخدمون في عام 2023.
مقياس تدفق الكتلة الحرارية هو جهاز يقيس معدل تدفق الغاز ، بما في ذلك الهواء ، عن طريق قياس انتقال الحرارة بين جهاز استشعار ساخن والسائل. في مقياس تدفق الهواء ، يتم إدخال العداد أو تثبيته في أنبوب أو مجرى ، ويتدفق الهواء عبر المستشعر المسخن.
عندما يتدفق الهواء عبر المستشعر المسخن ، يفقد المستشعر الحرارة في الهواء ، ويتناسب معدل فقدان الحرارة مع معدل تدفق كتلة الهواء. يقيس المقياس فرق درجة الحرارة بين المستشعر المسخن والهواء ، ويستخدم هذه المعلومات لحساب معدل تدفق كتلة الهواء ، مقياس تدفق كتلة الهواء المطلوب العادي هو 2 بوصة مقياس تدفق كتلة الهواء ، 3 بوصة مقياس تدفق كتلة الهواء ، 4 بوصة مقياس تدفق الكتلة للهواء ، مقياس تدفق الهواء 8 بوصة ، مقياس تدفق الكتلة 10 بوصة للهواء ، مقياس تدفق الكتلة 12 بوصة ، إلخ.
تُستخدم عدادات تدفق الكتلة الحرارية بشكل شائع في أنظمة HVAC والعمليات الصناعية والتطبيقات الأخرى حيث يكون القياس الدقيق لتدفق الهواء مهمًا ، ويمكن أن يكون مضغوطًا مقياس تدفق كتلة الهواء ، ومقياس تدفق كتلة الهواء ، وقياس تدفق كتلة الهواء منفاخ ، وهواء المداخن تدفق متر الشامل. إنها توفر العديد من المزايا مقارنة بالأنواع الأخرى من عدادات التدفق ، بما في ذلك الدقة العالية ، وانخفاض الضغط المنخفض ، وتكلفة السعر المنخفض على الحجم الكبير ، وعدم وجود أجزاء متحركة.
مقياس تدفق كتلة الغاز الحيوي هو جهاز يقيس معدل تدفق الغاز الحيوي ، وهو عبارة عن خليط من الغازات الناتجة عن تحلل المواد العضوية في غياب الأكسجين. يتكون الغاز الحيوي عادةً من الميثان وثاني أكسيد الكربون وكميات صغيرة من الغازات الأخرى مثل الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين.
لقياس معدل تدفق الغاز الحيوي ، عادة ما يتم استخدام مقياس تدفق الكتلة. يعمل العداد عن طريق قياس كتلة الغاز التي تمر عبر المتر لكل وحدة زمنية. يمكن القيام بذلك باستخدام العديد من التقنيات المختلفة ، بما في ذلك عدادات تدفق الكتلة الحرارية ، وعدادات تدفق كوريوليس ، وعدادات تدفق توربينات الغاز. تعمل مقاييس تدفق الكتلة الحرارية عن طريق قياس انتقال الحرارة بين مستشعر ساخن والغاز الحيوي أثناء تدفقه في الماضي ، ووحدة التدفق بقياس الغاز الحيوي هي Nm3 / h أو kg / h.
تُستخدم عدادات التدفق الشامل للغاز الحيوي بشكل شائع في مرافق إنتاج الغاز الحيوي لقياس كمية الغاز المنتج والتحكم في العملية. كما يتم استخدامها أيضًا في تطبيقات أخرى ، مثل مواقع دفن النفايات ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي وفي القطاع الزراعي حيث يتم استخدام الغاز الحيوي لتوليد الطاقة أو كوقود.
مقياس تدفق كتلة الإدخال هو نوع من مقياس التدفق يتم إدخاله في أنبوب أو مجرى لقياس معدل تدفق السائل ، وعادة ما يكون غازًا. يعمل المقياس عن طريق قياس سرعة السائل عند نقطة معينة في الأنبوب أو القناة واستخدام هذه المعلومات لحساب معدل تدفق الكتلة.
يمكن أن تكون عدادات تدفق كتلة الإدخال عبارة عن عدادات تدفق إدخال حراري: تستخدم هذه العدادات مستشعرًا ساخنًا لقياس انتقال الحرارة بين المستشعر والسائل أثناء تدفقه في الماضي. يتناسب معدل انتقال الحرارة مع معدل تدفق كتلة السائل.
تُستخدم عدادات تدفق كتلة الإدخال بشكل شائع في التطبيقات الصناعية حيث لا يكون من الممكن تثبيت مقياس تدفق بالحجم الكامل. يمكن إدخالها في أنبوب أو مجرى من خلال ثقب صغير ، مما يقلل من الحاجة إلى إجراء تعديلات واسعة النطاق على نظام الأنابيب. كما أنها أقل تكلفة من عدادات التدفق كاملة الحجم ويمكن استخدامها لقياس معدلات التدفق في القنوات والأنابيب الكبيرة ، ويمكن أن يكون مقياس تدفق كتلة الإدخال مقياس تدفق الكتلة للهواء ، أو مقياس تدفق الكتلة للغاز الحيوي أو مقياس تدفق الكتلة للغاز الطبيعي و قريباً. يبدأ حجم مقياس تدفق كتلة الإدخال من خطوط أنابيب 3 بوصة.
مقياس تدفق كتلة ثاني أكسيد الكربون هو نوع من مقياس التدفق الذي يقيس معدل تدفق غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) في النظام. تُستخدم عدادات تدفق كتلة ثاني أكسيد الكربون بشكل شائع في التطبيقات التي يكون فيها القياس الدقيق لمعدلات تدفق ثاني أكسيد الكربون أمرًا مهمًا ، كما هو الحال في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، والصوبات الزراعية ، والعمليات الصناعية.
هناك عدة أنواع من مقاييس تدفق كتلة ثاني أكسيد الكربون المتاحة ، بما في ذلك مقاييس تدفق الكتلة الحرارية ، ومقاييس التدفق الدوامي ، وعدادات تدفق كوريوليس. يعمل كل نوع من العدادات بشكل مختلف ، لكنهم جميعًا يقيسون معدل تدفق ثاني أكسيد الكربون عن طريق قياس سرعة الغاز وكثافة الغاز.
تعمل مقاييس تدفق الكتلة الحرارية عن طريق تسخين جهاز استشعار وقياس انتقال الحرارة بين المستشعر والغاز أثناء تدفقه في الماضي. يتناسب معدل انتقال الحرارة مع معدل تدفق الكتلة للغاز. تعمل مقاييس التدفق الدوامي عن طريق قياس تواتر الدوامات المنبعثة من جسم مخادع يتم إدخاله في مسار تدفق الغاز. يتناسب تواتر الدوامات مع معدل تدفق الغاز. تعمل مقاييس تدفق كوريوليس عن طريق قياس التغير في قوة كوريوليس على أنبوب اهتزازي أثناء تدفق الغاز خلاله. يتناسب التغيير في القوة مع معدل تدفق كتلة الغاز ؛ ومع ذلك ، يمكن تحقيق مقياس تدفق كتلة ثاني أكسيد الكربون السائل المبرد بواسطة مقياس تدفق كتلة كوريوليس.
غالبًا ما تستخدم مقاييس تدفق كتلة ثاني أكسيد الكربون جنبًا إلى جنب مع وحدات التحكم وأجهزة الاستشعار للحفاظ على تركيز معين لثاني أكسيد الكربون في النظام. على سبيل المثال ، في الدفيئة ، يمكن تعديل تدفق ثاني أكسيد الكربون لتحسين نمو النبات ، وفي نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، يمكن تعديل تدفق ثاني أكسيد الكربون لضمان بيئة داخلية مريحة وصحية.
مقياس تدفق الكتلة السائلة هو نوع من مقياس التدفق يستخدم لقياس معدل تدفق السائل عبر أنبوب أو قناة أخرى. تُستخدم مقاييس تدفق كتلة السائل في مجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك المعالجة الكيميائية ، وإنتاج الأطعمة والمشروبات ، ومعالجة مياه الصرف الصحي.
هناك عدة أنواع من أجهزة قياس تدفق الكتلة السائلة ، بما في ذلك:
عدادات تدفق كوريوليس: تقيس هذه العدادات معدل تدفق الكتلة للسائل عن طريق قياس انحراف أنبوب الاهتزاز أثناء تدفق السائل خلاله ، وهو نوع من مستشعرات التدفق يقيس تدفق كتلة السوائل مباشرة.
تُستخدم عدادات تدفق الكتلة السائلة عادةً في التطبيقات التي يكون فيها القياس الدقيق لمعدلات تدفق السائل أمرًا مهمًا ، كما هو الحال في المعالجة الكيميائية ، حيث يكون الجرعات الدقيقة للمواد الكيميائية أمرًا بالغ الأهمية لمعدلات التفاعل المناسبة. يمكن استخدامها أيضًا في التطبيقات الصناعية لمراقبة معدلات تدفق السائل للتحكم في العملية وتحسينها.
تطبيقات تحتاج إلى مقياس تدفق الكتلة السائلة
تُستخدم مقاييس تدفق كتلة السائل في تطبيقات مختلفة حيث يكون القياس الدقيق لمعدلات تدفق السائل أمرًا مهمًا. تتضمن بعض التطبيقات الشائعة لمقاييس تدفق الكتلة السائلة ما يلي:
المعالجة الكيميائية: تتطلب العمليات الكيميائية جرعات دقيقة من المواد الكيميائية والمواد الأخرى ، والتي تتحقق من خلال التحكم الدقيق في معدلات تدفق السائل.
إنتاج الأغذية والمشروبات: تُستخدم مقاييس التدفق الكتلي السائل في صناعة الأغذية والمشروبات لقياس تدفق المكونات بدقة ، مثل السكر أو الماء ، في عملية الإنتاج.
إنتاج النفط والغاز: في صناعة النفط والغاز ، تُستخدم عدادات تدفق الكتلة السائلة لقياس تدفق النفط الخام والماء والسوائل الأخرى في أنظمة الإنتاج والنقل.
معالجة مياه الصرف الصحي: يعد القياس الدقيق لمعدلات تدفق السائل أمرًا مهمًا في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي لضمان إضافة الكمية المناسبة من المواد الكيميائية في الوقت المناسب للحفاظ على ظروف المعالجة المثلى.
إنتاج المستحضرات الصيدلانية: في إنتاج المستحضرات الصيدلانية ، تُستخدم عدادات التدفق الكتلي السائلة لقياس تدفق المكونات والتحكم فيه في عملية التصنيع ، وهو أمر بالغ الأهمية لضمان جودة المنتج النهائي واتساقه.
هذه مجرد أمثلة قليلة للعديد من التطبيقات التي تستخدم فيها أجهزة قياس تدفق الكتلة السائلة لقياس معدلات تدفق السائل.
مقياس تدفق كتلة البخار هو نوع من مقياس التدفق يستخدم لقياس معدل تدفق البخار ، وهو شكل مبخر من الماء ، من خلال أنبوب أو قناة أخرى. تستخدم مقاييس تدفق كتلة البخار في مجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك توليد الطاقة والمعالجة الكيميائية والتدفئة الصناعية.
هناك عدة أنواع من أجهزة قياس تدفق كتلة البخار ، بما في ذلك:
عدادات تدفق الضغط التفاضلي: تقيس هذه العدادات انخفاض الضغط عبر انقباض في مسار تدفق البخار ، والذي يتناسب مع معدل التدفق.
Vortex Flow Meters: تكتشف هذه المقاييس الدوامات التي تشكل مجرى النهر لجسم الخدعة في مسار تدفق البخار. يتناسب تردد الدوامات مع معدل تدفق البخار ، عن طريق إضافة مستشعر درجة الحرارة والضغط ، يمكننا تحقيق قياس البخار المشبع أو قياس تدفق كتلة البخار المحموم.
تُستخدم عدادات تدفق كتلة البخار عادةً في التطبيقات التي يكون فيها القياس الدقيق لمعدلات تدفق البخار أمرًا مهمًا ، كما هو الحال في توليد الطاقة ، حيث يكون القياس الدقيق لتدفق البخار أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الفعال للتوربينات والمعدات الأخرى. يمكن استخدامها أيضًا في التطبيقات الصناعية لمراقبة معدلات تدفق البخار للتحكم في العملية وتحسينها.
مقياس تدفق كتلة زيت الوقود هو نوع من مقياس التدفق يستخدم لقياس معدل تدفق زيت الوقود ، وهو وقود سائل لزج ثقيل ، عبر أنبوب أو قناة أخرى. تستخدم عدادات تدفق كتلة زيت الوقود في مجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك توليد الطاقة والتدفئة البحرية والصناعية.
عدادات تدفق كوريوليس هي عدادات تدفق لقياس معدل تدفق كتلة زيت الوقود عن طريق قياس انحراف أنبوب الاهتزاز أثناء تدفق زيت الوقود خلاله. عدادات تدفق الكتلة كوريوليس هي مقاييس تدفق كتلة زيت الوقود الرقمية مع مخرجات 4-20mA والنبض والتردد. إنه أيضًا مع MODBUS RTU أو بروتوكول HART. عدادات تدفق كتلة زيت الوقود للطلب العادي هي 3/4 "مقياس تدفق كتلة الوقود ، 1 بوصة مقياس تدفق الكتلة للوقود ، 2 بوصة ، 3" ، 4 بوصة مقياس تدفق الكتلة لزيت الوقود ، 6 بوصة أو 8 بوصة مقياس تدفق الوقود كوريوليس.
تُستخدم عدادات تدفق كتلة زيت الوقود عادةً في التطبيقات التي يكون فيها القياس الدقيق لمعدلات تدفق زيت الوقود أمرًا مهمًا ، كما هو الحال في توليد الطاقة ، حيث يكون القياس الدقيق لمعدلات تدفق زيت الوقود أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الفعال للغلايات والمعدات الأخرى. يمكن استخدامها أيضًا في التطبيقات البحرية لمراقبة استهلاك الوقود وتحسين أداء المحرك ، وكذلك في تطبيقات التدفئة الصناعية لقياس والتحكم في تدفق زيت الوقود إلى الشعلات وغيرها من المعدات.
مقياس التدفق الكتلي N2 هو نوع من مقياس التدفق يستخدم لقياس معدل تدفق غاز النيتروجين (N2) عبر أنبوب أو قناة أخرى. يستخدم غاز النيتروجين بشكل شائع في التطبيقات الصناعية ، مثل إنتاج الإلكترونيات ، وفي عمليات اللحام والقطع ، وفي تغليف الأطعمة والمشروبات.
هناك عدة أنواع من مقاييس التدفق الكتلي N2 ، بما في ذلك:
عدادات تدفق الكتلة الحرارية: تقيس هذه العدادات معدل تدفق غاز النيتروجين عن طريق قياس كمية الحرارة المنقولة من عنصر مسخن إلى الغاز. يتناسب معدل نقل الحرارة مع معدل تدفق غاز النيتروجين ، ويمكن أن يكون مقياس تدفق غاز N2 مضمّنًا أو مقياس تدفق غاز N2.
عدادات تدفق كوريوليس: تقيس هذه العدادات معدل تدفق كتلة غاز النيتروجين عن طريق قياس انحراف أنبوب الاهتزاز أثناء تدفق الغاز خلاله. النيتروجين السائل هو غاز النيتروجين السائل. تحت الضغط العادي ، تكون درجة حرارة النيتروجين السائل -196 ℃ ، و LN2 هو مقياس تدفق الكتلة بدرجة حرارة منخفضة للغاية. بسبب درجة الحرارة المنخفضة للغاية ، هناك عدد قليل جدًا من أجهزة قياس التدفق المناسبة للقياس. يمكن لمقياس تدفق الكتلة قياس تدفق كتلة النيتروجين السائل إلى -200 ℃ ، وهو قادر تمامًا على القياس ، إنه مقياس تدفق مبرد.
تُستخدم عدادات تدفق الكتلة N2 عادةً في التطبيقات التي يكون فيها القياس الدقيق لمعدلات تدفق غاز النيتروجين أمرًا مهمًا ، كما هو الحال في إنتاج الإلكترونيات ، حيث يتم استخدام غاز النيتروجين لإنشاء بيئة نظيفة ، أو في تغليف الأطعمة والمشروبات ، حيث يكون غاز النيتروجين تستخدم للحفاظ على محتويات العبوة. يمكن استخدامها أيضًا في العمليات الصناعية التي تتطلب التحكم الدقيق في معدلات تدفق غاز النيتروجين ، مثل عمليات اللحام والقطع.
مقياس التدفق الكتلي ذو درجة الحرارة العالية هو نوع من مقياس التدفق مصمم لقياس معدل تدفق السوائل أو الغازات أو البخار في درجات حرارة عالية. تُستخدم عدادات التدفق هذه عادةً في التطبيقات الصناعية حيث توجد درجات حرارة عالية ، مثل توليد الطاقة والمعالجة الكيميائية وتكرير المعادن.
هناك عدة أنواع من أجهزة قياس التدفق الكتلي ذات درجة الحرارة العالية ، بما في ذلك:
أجهزة قياس تدفق الكتلة الحرارية: تستخدم هذه العدادات مبادئ نقل الحرارة لقياس معدل تدفق السوائل أو الغازات. يستخدمون عادةً مستشعرًا حراريًا وسخانًا لقياس انتقال الحرارة من السائل أو الغاز إلى المستشعر. يمكن تصميمها لتعمل في درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية ، ويمكنها قياس غاز المداخن ، وغاز العادم ، وهواء العادم ، والهواء الساخن ، إلخ.
أجهزة قياس التدفق الدوامة: تستخدم هذه العدادات مبدأ فصل الدوامة لقياس معدل تدفق السوائل أو الغازات. يمكن تصميمها للعمل في درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية ، مقياس التدفق الدوامي هو مقياس التدفق الحجمي الذي يحسب معدل تدفق الكتلة للوسط من خلال درجة الحرارة وتعويض الضغط عند قياس البخار والغاز.
مقياس تدفق كتلة تأثير كوريوليس ، درجة الحرارة القصوى للوسط التي يمكن قياسها بواسطة مقياس تدفق كتلة كوريوليس هي 350 درجة مئوية. يمكن استخدام مقاييس التدفق ذات درجة الحرارة العالية لقياس الإسفلت ، المعدن السائل عند 350 درجة مئوية ، الشحوم ، إلخ. يمكن تجهيز أجهزة قياس التدفق الكتلي ذات درجة الحرارة العالية بغطاء عازل. دقة مقياس التدفق الكتلي ذو درجة الحرارة العالية عالية جدًا ، حيث تصل إلى حوالي 0.2٪.
تُستخدم عدادات تدفق الكتلة ذات درجة الحرارة العالية في التطبيقات الصناعية حيث يكون القياس الدقيق لمعدلات تدفق السوائل أو الغاز عند درجات حرارة عالية أمرًا بالغ الأهمية للتحكم في العملية وتحسينها. يمكن تصميمها للعمل في درجات حرارة تصل إلى عدة مئات من الدرجات المئوية وغالبًا ما تكون مصنوعة من مواد مقاومة للحرارة العالية لتحمل البيئات القاسية التي تواجهها هذه التطبيقات.
مقياس التدفق الكتلي CNG (الغاز الطبيعي المضغوط) هو نوع من مقياس التدفق يستخدم لقياس معدل تدفق الغاز الطبيعي المضغوط عبر أنبوب أو قناة أخرى. الغاز الطبيعي المضغوط هو وقود بديل نظيف الاحتراق يستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك النقل وتوليد الطاقة والعمليات الصناعية.
هناك عدة أنواع من أجهزة قياس تدفق الكتلة CNG ، بما في ذلك:
عدادات تدفق كوريوليس: تقيس هذه العدادات معدل تدفق الكتلة للغاز الطبيعي المضغوط عن طريق قياس انحراف أنبوب الاهتزاز أثناء تدفق الغاز خلاله.
عدادات تدفق الكتلة الحرارية: تقيس هذه العدادات معدل تدفق الغاز الطبيعي المضغوط عن طريق قياس كمية الحرارة المنقولة من عنصر مسخن إلى الغاز. يتناسب معدل نقل الحرارة مع معدل تدفق الغاز.
تُستخدم عدادات تدفق الكتلة CNG عادةً في التطبيقات التي يكون فيها القياس الدقيق لمعدلات تدفق CNG أمرًا مهمًا ، كما هو الحال في تزويد مركبات CNG بالوقود ، حيث يكون القياس الدقيق أمرًا بالغ الأهمية للفوترة والتحكم في المخزون. يمكن استخدامها أيضًا في العمليات الصناعية التي تستخدم الغاز الطبيعي المضغوط كمصدر للوقود ، مثل توليد الطاقة والتصنيع. يجب أن تكون عدادات تدفق الكتلة CNG قادرة على تحمل الضغوط العالية ودرجات الحرارة المرتبطة بالغاز الطبيعي المضغوط ، والتي يمكن أن تصل إلى ضغوط تصل إلى 3600 رطل لكل بوصة مربعة (250 بار) ودرجات حرارة تصل إلى 70 درجة مئوية (158 درجة فهرنهايت).