مقدمة
في تبادل السلع السائلة ، غالبًا ما يتم تسويتها من حيث الجودة. لطالما كان القياس الدقيق لكتلة السوائل هدفًا نهائيًا مرغوبًا في كثير من الأحيان. قبل استخدام مقياس التدفق الكتلي على نطاق واسع ، تم اعتبار قياس التدفق الحجمي هو الطريقة الوحيدة الممكنة ، ولكن طريقة وزن الدُفعات تتطلب تحويلًا معقدًا وتسبب في أخطاء كبيرة بسبب التغيرات في معلمات المائع.
مبدأ العمل لمقياس تدفق الكتلة Coriolis Effect
يعمل مقياس تدفق تأثير كوريوليس وفقًا لمبدأ قانون نيوتن الثاني للحركة ، أي تطبيق القوة = الكتلة × التسارع (F = ma). من الصيغة F = ma ، المفهوم المهم هو أنه إذا لم يتم تطبيق قوة على الجسم وتم قياس التسارع الناتج عن ذلك ، فلا يمكن قياس الكتلة. يعتمد مقياس التدفق على حقيقة أن السائل في نظام دوار بينما يتحرك السائل في خط مستقيم ، وقد تم تصميم مقياس تدفق كتلة الأنبوب الاهتزازي ببراعة من خلال الجمع بين هاتين الحركتين. على الرغم من وجود العديد من أشكال الأنابيب الاهتزازية ، إلا أنها تنقسم عمومًا إلى نوعين: الأنابيب المنحنية والأنابيب المستقيمة ، ومن بينها الأنابيب المفردة والأنابيب المزدوجة. نظرًا لأن المبادئ هي نفسها ، من أجل التبسيط ، يتم استخدام أنبوب مفرد على شكل حرف U هنا.
يقوم مقياس التدفق بتوجيه الأنبوب على شكل حرف U (أنبوب استشعار التدفق) المثبت داخل غلاف الجهاز باستخدام نظام محرك كهرومغناطيسي لجعله يهتز ، كما هو موضح في الشكل).
عندما يتدفق السائل عبر أنبوب اهتزازي بتردد ثابت ، يُجبر السائل على قبول الزخم الرأسي للأنبوب. أثناء دورة نصف الاهتزاز للحركة الصاعدة للأنبوب ، يضغط السائل المتدفق إلى الجهاز لأسفل مقابل القوة الصاعدة للأنبوب ، في حين أن السائل المتدفق من الجهاز له قوة صاعدة ، مما يقاوم تقليل الأنبوب الرأسي زخم الأنبوب ويدفع الأنبوب لأعلى.
يؤدي الجمع بين القوتين إلى تحريف أنبوب قناة التدفق ، وهو تأثير كوريوليس. خلال الدورة النصفية الأخرى من الاهتزاز ، يتحرك الأنبوب لأسفل ، ويكون الالتواء في الاتجاه المعاكس. كمية التواء أنبوب الاستشعار تتناسب طرديا مع تدفق كتلة السائل. يمكن تحقيق قياس زاوية الالتواء بواسطة أجهزة الكشف الضوئية أو أجهزة الاستشعار الكهرومغناطيسية الموجودة على جانبي أنبوب استشعار التدفق ، ويمكن مراقبة سرعة اهتزازه. هناك فرق زمني بين إشارتا السرعة هاتين بسبب التواء الأنبوب. ينقل مستشعر كتلة تأثير كوريوليس هذه الإشارة إلى جهاز الإرسال ، الذي يعالج ويحول الإشارة إلى إشارة خرج تتناسب طرديًا مع الكتلة.
ملامح مقياس تدفق كتلة تأثير كوريوليس
أصبح مقياس التدفق الكتلي ذو تأثير كوريوليس مقياس تدفق مهمًا ومستخدمًا على نطاق واسع وناضج لقياس تدفق كتلة السوائل ، لأنه يتمتع بمزايا لا يمكن لمقاييس أخرى مطابقتها ، مثل.
- قم بقياس جودة السائل أو كتلته مباشرة لتحقيق قياس تدفق حقيقي عالي الدقة.
- لا توجد إدخالات في خط الأنابيب ، ولا توجد أجزاء متحركة ، ولا تلوث للإلكترود ، وبالتالي فإن عامل معدل الفشل أقل ، ومستشعر تدفق الكتلة Coriolis سهل التنظيف والصيانة.
- يمكن لمقياس تدفق الكتلة كوريوليس قياس مجموعة واسعة من الوسائط ، مثل الغاز والوسائط السائلة والكيميائية ، والسائل الأسود لصناعة الورق ، والطين ، وما إلى ذلك ، ويمكن استخدامه كمقياس تدفق عالي اللزوجة ، مثل مقياس تدفق الراتنج ، ومقياس تدفق العسل ، ومقياس تدفق الشراب ؛
- يعتبر عداد كوريوليس مناسبًا جدًا للضبط والاستخدام ، وليست هناك حاجة لتكوين أقسام الأنابيب المستقيمة للداخل والخارج.
- يمكن لمقياس تدفق كوريوليس بسهولة قياس السوائل متعددة الأطوار ، والسوائل ذات الجسيمات الصلبة ، والسوائل ذات اللزوجة العالية ، ومقياس تدفق كوريوليس للطين ؛
- تم حل قياس التدفق الشامل الدقيق لدرجة الحرارة العالية ، والسائل ذو معدل التدفق المنخفض ، والغاز عالي الضغط ، ومقاومته للتآكل ، ومقاومة القاذورات ، ومقاومة الانفجار ، ومقاومة التآكل وغيرها من المشكلات بشكل مرض.
- يمكن الحصول على قياس متعدد المعلمات ، أثناء قياس تدفق الكتلة ، وتدفق الحجم ، وتدفق الكتلة الكلي ، وقيم الكثافة ودرجة الحرارة في نفس الوقت.
- ليس حساسًا لتوزيع كميات التأثير ، مثل الضغط ودرجة الحرارة والكثافة واللزوجة وسرعة التدفق.
- سهلة التركيب ، يمكن تعديل اتجاهات مدخل ومخرج أنابيب الاستشعار بأحجام مختلفة وتثبيتها حسب الرغبة.
- مقياس التدفق الكتلي الرقمي ذو تأثير كوريوليس ، له نبضة ، تيار 4-20 مللي أمبير وإخراج تردد ، اتصال موسبوس ، خيار مع بروتوكول هارت ؛
- مقياس التدفق الكتلي بتأثير كوريوليس معتمد من ATEX ، شهادة مقاومة للانفجار ، منطقة خطرة.
- مستشعر تدفق الكتلة Coriolis ومدى التدفق
3 مم ، 1/8 "مقياس تدفق كوريويلز: 88 رطل / ساعة ؛
6 مم ، 1/4 بوصة كوريوليس متر: 220 رطل / ساعة ؛
8 مم ، مقياس تدفق الكتلة بتأثير كوريوليس: 7.35 رطل / دقيقة ؛
DN10 ، نطاق مقياس تدفق الكتلة كوريوليس: 500 كجم / ساعة ؛
1/2 "، 15mm نطاق مقياس تدفق كوريوليس: 0-1 طن / ساعة ؛
3/4 بوصة ، نطاق التدفق الكتلي 20 مم: 50 كجم / دقيقة ؛
DN25 ، نطاق قياس مقياس تدفق كوريوليس 1 بوصة: 367.44 رطل / دقيقة ؛
1-1 / 2 ". 40mm ديا حجم تدفق متر: 0-20 طن في الساعة ؛
نطاق جهاز إرسال التدفق الكتلي 2 بوصة كوريوليس: 18.37 كيلوجرام / ثانية ؛
65mm كوريوليس تدفق متر: 50 طن / ساعة ؛
3 بوصة مقياس تدفق كتلة كوريوليس ، أو حجم DN80: 0-100 طن / ساعة
DN100 ، مقياس تدفق الكتلة بتأثير كوريوليس 4 بوصات: 150 طنًا / ساعة كحد أقصى ،
مقياس تدفق الكتلة كوريوليس 125 مم: 0-200 طن / ساعة ؛
150 مم ، 6 بوصات كوريوليس متر: 0-400 طن / ساعة ؛
يمكن لمقياس التدفق الكتلي 200 مم ، 8 بوصات فرض ضريبة على تدفق الكتلة بحد أقصى 500 طن / ساعة ؛
التطبيق العملي لمقاييس التدفق الجماعي كوريوليس
من مبدأ مقياس الجريان ، يمكن معرفة أنه يقيس زاوية الالتواء الصغيرة لأنبوب الكشف عن التدفق أثناء الاهتزاز الطبيعي. لذلك ، أثناء تطبيق مقياس التدفق ، يجب التخلص قدر الإمكان من اهتزاز الغلاف وأنبوب الاستشعار. مثل SILVER CORIOLIS FLOW METER ، مقياس تدفق منخفض من كوريوليس 3 مم و 6 مم ، يجب تثبيت مستشعر تدفق الكتلة على قاعدة صلبة مسطحة ، مثل جدار صلب أو لوحة فولاذية ، لضمان أن جميع أقدام التثبيت الأربعة لتدفق الكتلة متر بقوة على نفس الطائرة. يتم تثبيت مقاييس التدفق الكتلي من 10 مم إلى 250 مم (مقياس تدفق كتلة كوريوليس 10 بوصة) مباشرة على العملية أو خط الأنابيب عند تطبيقها.
بالنسبة لقياس السائل ، تتمثل طريقة التثبيت النموذجية في أن أنبوب التدفق يقع أسفل العملية أو خط الأنابيب. لتطبيقات الغاز ، عادةً ما يتم تثبيت أنابيب التدفق فوق العملية أو خط الأنابيب. يمكن أيضًا تثبيت عدادات التدفق على خطوط عمودية ، والتي تقوم بتصريف السائل تلقائيًا. اهتمام خاص هو أنه في عملية التطبيق ، لا تستخدم مطلقًا مفصل الأداة كدعم لخط الأنابيب ، ودعم جميع الممرات والصمامات بشكل منفصل.
عند قياس السوائل التي تحتوي على جزيئات صلبة ، يجب أن يمنع التطبيق الجسيمات الصلبة من الترسب في الجزء المنحني من أنبوب الكشف عن التدفق. عند الاستخدام في درجة حرارة منخفضة ، مثل مقياس تدفق كوريوليس المبرد ، يجب على فني الأجهزة منع أنبوب الكشف عن التدفق من التجمد.
عند قياس تدفق السائل والغاز على مرحلتين ، يجب إيلاء اهتمام خاص لسهولة تصريف الغاز الحر عند تطبيق الأداة وتركيبها ، لأن التدفق في السائل المقاس ، لذلك ، في عملية تطبيق مقياس التدفق ، يجب تثبيت عداد كوريوليس في موضع ذي ضغط مرتفع في خط الأنابيب قدر الإمكان لمنع وجود الغاز في السائل.
نظرًا لأن مقياس تدفق الكتلة بتأثير كوريوليس هو مقياس تدفق أنبوب اهتزازي ، أثناء عملية تطبيق القياس ، يجب الحفاظ على مسافة كافية بين الأدوات ، و
قم بإعداد دعامات صلبة للتخلص من تأثير الاهتزاز المتبادل.
أثناء التطبيق ، بالنسبة للسوائل المسببة للتآكل ، خاصة تلك التي تحتوي على الكلوريدات التي تحتوي على هالوجينات حرة ، استخدم مستشعرات تدفق كتلة سبائك النيكل المقاومة للتآكل والمقاومة للحرارة.
قم بتثبيت صمام إغلاق المصب أثناء التطبيق لضمان ضبط نقطة الصفر الفعلية للتدفق.
في عملية التطبيق ، يمكن
لمقياس تدفق الكتلة Coriolis Effect ، نظرًا لمفهومه الجديد وهيكله البسيط والموثوقية العالية والمقياس الخطي والدقة العالية والتنظيف السهل والصيانة المريحة ، تلبية المتطلبات الخاصة لقياس السوائل في العديد من القطاعات الصناعية. ، يمكنه قياس التدفق الكتلي للسائل مباشرة ، ويمكنه أيضًا حل مشكلة قياس التدفق الكتلي للتدفق متعدد الأطوار وتدفق درجة الحرارة المنخفضة (مثل قياس تدفق النيتروجين السائل). وبسبب هذا ، فقد قطع شوطًا طويلاً في أكثر من عشر سنوات. في عالم قياس التدفق اليوم ، هو بالفعل أحد أسرع التقنيات نموًا ، الكثير من مقياس تدفق كوريوليس المستخدم في تطبيقات النفط والغاز. من المتوقع أن تتلقى مقاييس تدفق الكتلة ذات تأثير كوريوليس اهتمامًا متزايدًا وستستخدم على نطاق أوسع.
