• الصفحة الرئيسية
• الدعم
• المرجع الفني
• أدوات التدفق
• دليل اختيار وتطبيق مقياس التدفق الصناعي ذي المساحة المتغيرة

النقطة الرئيسية:
بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب فقط مراقبة العتبة (إنذارات التدفق العالي/المنخفض)، فإن تصميمات مقياس التدفق البسيطة غالبًا ما تكون الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة.
تُستخدم أجهزة قياس دوارة الأنابيب المعدنية المزودة بمقياس تروسميتر بشكل شائع في الصناعات التحويلية كأدوات للتحكم في التدفق أو لخلط الأنابيب وضبط نسبها. على سبيل المثال، في التحكم في عمليات معالجة المياه، تُنظّم هذه الأجهزة نسبة جرعات المواد الكيميائية في المياه الخام.

4. الاختيار بين أجهزة قياس القطر الأنبوبية الزجاجية وأجهزة قياس القطر الأنبوبية المعدنية؟

الأهداف الرئيسية لقياسات مقاييس التدفق هي السوائل أو الغازات أحادية الطور. وهي عادةً غير مناسبة للسوائل التي تحتوي على جسيمات صلبة أو الغازات ذات القطرات السائلة، إذ إن التصاق الجسيمات بالعوامة أو الفقاعات الصغيرة في السائل قد يؤثر على دقة القياس. على سبيل المثال، في مقاييس التدفق الدقيقة، قد تُسبب حتى طبقة غير محسوسة من الرواسب على العوامة انحرافًا بنسبة مئوية قليلة في قراءة التدفق مع مرور الوقت.

للتطبيقات الحساسة للتكلفة (مثل أجهزة قياس التدفق منخفضة التكلفة) التي تتطلب مؤشرًا محليًا فقط، يُعدّ مقياس التدفق الدوار الأنبوبي الزجاجي الخيار الأمثل. إذا تجاوزت درجة الحرارة أو الضغط حدود الأنبوب الزجاجي، فينبغي استخدام مقياس تدفق دوار أنبوبي معدني مزود بمؤشر محلي.

يجب أن تكون أجهزة قياس التدفق ذات الأنابيب الزجاجية مزودة بغطاء واقٍ شفاف لاحتواء تناثر السوائل في حالة كسر الأنبوب، مما يسمح بالاستجابة للطوارئ.

لقياس تدفق الغاز ، يُنصح باختيار نماذج مزودة بقضبان توجيه أو هياكل توجيه مضلعة لمنع تلف الأنبوب المدبب نتيجة اصطدامه بالعوامة. عند الحاجة إلى إخراج إشارة عن بُعد للتحكم في التدفق أو التجميع، يُستخدم عادةً مقياس دوار أنبوبي معدني مزود بإخراج إشارة كهربائية.

في البيئات الخطرة (المتفجرة)، يُفضّل استخدام مقياس دوار أنبوبي معدني يعمل بالهواء المضغوط في حال توفر أنظمة تحكم هوائية. أما في حال الحاجة إلى نموذج ناقل حركة كهربائي، فيجب أن يكون مقاومًا للانفجار.

تُستخدم أجهزة قياس التدفق الأنبوبية المعدنية عادةً للسوائل المعتمة. كبديل، يُمكن اختيار جهاز قياس التدفق الأنبوبي الزجاجي ذي الأنبوب المخروطي المُضلّع، حيث يُحدَّد موضع الطفو بملاحظة علامات التلامس بين القطر الأقصى للطفو والأضلاع التوجيهية.

لقياس السوائل ذات اللزوجة العالية عند درجات حرارة أعلى من درجات الحرارة المحيطة أو السوائل المعرضة للتبلور/التصلب عند التبريد، يجب اختيار جهاز قياس روتاميتر أنبوبي معدني مغلف .

فيما يلي جدول ملخص للمقارنة بين مقياس روتاميتر الأنبوب الزجاجي ومقياس روتاميتر الأنبوب المعدني

Selection Factor	Glass Tube Rotameter	Metal Tube Rotameter
Pressure Rating	≤1.0 MPa	Up to 42 MPa (ASME 300#)
Temperature Range	-20°C to 120°C	-80°C to 400°C
Media Visibility	Transparent fluids only	Opaque/hazardous fluids
Output Options	Local indication only	4-20mA/HART/Profibus
Hazardous Areas	Not suitable	Exd or Exia
Cost	Lower initial cost	Higher investment

5. كيفية تحديد حجم أجهزة القياس الدوارة؟

5.1 اختيار نطاق التدفق بناءً على كثافة الوسط الفعلية

يشير مصطلح "الكثافة المتوسطة الفعلية في ظروف التشغيل" إلى الكثافة الموضعية للسوائل وكثافة الغازات في ظروف التشغيل (أو كثافة الحالة القياسية المصححة للضغط ودرجة الحرارة). عادةً، يُعاير نطاق التدفق المُشار إليه على الجهاز كما يلي:

بالنسبة للسوائل: بناءً على الماء في درجة الحرارة العادية.
بالنسبة للغازات: استنادًا إلى الهواء، تم تحويله إلى الظروف الهندسية القياسية (20 درجة مئوية، 0.10133 ميجا باسكال).

لاختيار نطاق التدفق وحجم العداد المناسبين، يجب تحويل كثافة التشغيل الفعلية باستخدام المعادلة (1) أو (2). مع ذلك، لا يُطبق هذا التعديل إلا إذا كانت لزوجة الوسط قريبة من لزوجة وسط المعايرة، ما يعني ثبات معامل α.

السوائل

في الصيغة:
- الحد الأقصى لمعدل تدفق عداد المياه المعاير الذي سيتم اختياره، لتر/ساعة؛
س - الحد الأقصى لمعدل تدفق السائل المراد قياسه، لتر/ساعة؛
كثافة الطفو، جم/سم³. بالنسبة للعوامات المجوفة، يمثل كتلة الطفو (جم) ويمثل V حجم الطفو (سم³).
, — كثافة السائل والماء المقاسة، جم/سم³.

الغازات

في الصيغة:
- الحد الأقصى لمعدل تدفق عداد الهواء المعاير الذي سيتم اختياره، م³/ساعة؛
س - الحد الأقصى لمعدل تدفق الغاز المراد قياسه، م³/ساعة؛
- كثافة الغاز المقاس في الظروف القياسية، كجم/م³؛
P - الضغط المطلق للغاز المقاس في ظروف التشغيل، ميجا باسكال؛
T - درجة الحرارة الديناميكية الحرارية للغاز المقاس في ظروف التشغيل، كلفن.

5.2 تأثيرات اللزوجة واختيار الطفو

لا يخضع اختيار شكل العوامة لتقدير المستخدم، إذ يُصمّمها مُصنّعو مقياس التدفق الدوار بناءً على بنية الجهاز ونطاق التدفق المطلوب. يوضح الشكل 1 تكوينات العوامة النموذجية. ومع ذلك، ينبغي على المستخدمين فهم خصائص تصميم العوامة الخاص بهم، وكيف تؤثر لزوجة السائل على دقة قياس التدفق.

في الشكل 1، يشير السهم إلى موضع قراءة التدفق أو نقطة مرجع القياس:
في الشكل 1، يشير السهم إلى موضع قراءة التدفق (أو نقطة مرجعية لقياس التدفق).
العوامة الكروية (1): تستخدم عادة في عدادات الأنابيب المخروطية الشفافة الصغيرة (DN6–DN10).
العوامات (6، 12، 13، 14): تتميز بفتحات مائلة أو ريش توجيه مثقبة عند أقصى قطر لها، مما يجعلها تدور على طول محورها أثناء القياس.
كان Float 6 شائعًا في السابق في مراقبة الجهاز التنفسي الطبي ولكنه الآن نادرًا ما يستخدم في التطبيقات الصناعية.
الطفو 3: هو الأثقل بين الأنواع (أ)، (ب)، و(ج)، مما يتيح أعلى سعة تدفق.
العوامة 9: الأخف وزناً، مما يؤدي إلى أقل انخفاض في الضغط، مما يجعلها مثالية لقياس تدفق الغاز.

عوامة مدببة (14، تُسمى أيضًا "سدادة العوامة"): تتميز بزاويتي انحناء مدببتين مختلفتين، مما يزيد من طول المقياس بنسبة 10% إلى 20% من التدفق الكامل، مما يُحسّن حساسية التدفق المنخفض. يُستخدم هذا التصميم على نطاق واسع في أنظمة معالجة المياه (مثل أجهزة تنقية المياه).

لا تتضمن معادلة التدفق الأساسية صراحةً لزوجة السائل كمعامل. ومع ذلك، يتوقف معامل التدفق α عن الثبات ويصبح معتمدًا على رقم رينولدز الحلقي (Re(annular)) عندما ينخفض عن قيم حرجة معينة. ونظرًا لأن Re(annular) يتناسب عكسيًا مع لزوجة السائل، فإن هذا يُنشئ اعتماداً غير مباشر على اللزوجة.

يوضح الشكل 2 منحنيات الارتباط المميزة بين Re(annular) وα لثلاثة أشكال هندسية مختلفة للعوامات. يُحدَّد رقم رينولدز الحلقي من خلال لزوجة المائع، ونسبة القطر الأقصى للعوامة إلى قطر الأنبوب المخروطي المحلي، وسرعة التدفق في الممر الحلقي.

بالنسبة لمقياس التدفق المصمم والعامل بشكل صحيح، تصبح لزوجة السائل العامل السائد الذي يؤثر على رقم رينولدز الحلقي (Re(annular)).

قيم معامل التدفق الثابت (α)، بغض النظر عن Re(annular)، هي:
تعويم النوع أ: 0.96
تعويم النوع ب: 0.76
تعويم النوع C: 0.61

بالإضافة إلى ذلك، يُظهر العوامة الكروية المستخدمة بشكل شائع قيمة α تبلغ حوالي 0.99.
لوحظت اختلافات كبيرة في معامل التدفق عبر مختلف أشكال التعويم. الحدود الدنيا الحرجة لـ Re(annular) للحفاظ على ثبات α هي:

نوع A تعويم: حوالي 6000
نوع B تعويم: حوالي 300
نوع C تعويم: حوالي 40.

بالنسبة لمقياس تدفق ذي قطر اسمي ثابت ونطاق تدفق محدد مسبقًا (أي له عتبة لزوجة محددة)، تبقى قراءة التدفق غير متأثرة بلزوجة السائل طالما بقيت اللزوجة الفعلية أقل من هذا الحد الأعلى. لذلك، يُعدّ التحقق من اللزوجة بناءً على هذه العتبة أمرًا أساسيًا عند اختيار الجهاز.


هناك طريقتان تصميميتان متميزتان بين النماذج المختلفة:

تحافظ بعض نماذج مقياس التدفق الدوار على هندسة طفو متطابقة عبر نطاقات تدفق متفاوتة ضمن القطر الاسمي نفسه، مما يحقق تعديلًا في التدفق من خلال تغيرات وزن الطفو. وبالتالي، تكون قيم عتبة اللزوجة متشابهة.

تستخدم نماذج أخرى أشكال طفو مختلفة اختلافًا جوهريًا، مما ينتج عنه أنماط هيدروديناميكية مميزة، وبالتالي حدود لزوجة مختلفة.

يوفر بعض مصنعي مقاييس التدفق متغيرة المساحة قيم الحد الأقصى للزوجة لأجهزتهم في عينات المنتجات، أو أدلة المستخدم، أو أدلة اختيار الأجهزة. وكان بعضهم يُدرج أيضًا مخططات منحنى تصحيح اللزوجة، على الرغم من أن هذه المنحنيات أصبحت أقل شيوعًا في السنوات الأخيرة. وبدلاً من ذلك، يُطلب من المستخدمين الآن استشارة المصنعين، الذين يقدمون قيم تصحيح محسوبة حاسوبيًا بناءً على لزوجة السائل وخصائص فيزيائية أخرى يحددها المستخدم. أما في الصين، فلا يقدم سوى عدد قليل من المصنعين حدودًا قصوى للزوجة أو تصحيحات اللزوجة، بينما لا يوفر الكثيرون مثل هذه البيانات.

تتأثر العوامات المطرقية (العوامات رقم ١٢، ١٣، ١٤، و١٥ في الشكل ١) بشكل كبير بلزوجة السوائل. ونظرًا لاختلاف لزوجة السوائل اختلافًا كبيرًا، يجب إيلاء اهتمام خاص عند اختيارها. فحتى التغيرات الطفيفة في اللزوجة قد يكون لها تأثير كبير - على سبيل المثال، عندما ترتفع درجة حرارة الماء من ٥ درجات مئوية إلى ٤٠ درجة مئوية في درجة حرارة الغرفة، تنخفض لزوجته الحركية من ١٫٥٢×١٠⁻⁶ متر مربع/ثانية إلى ٠٫٦٦×١٠⁻⁶ متر مربع/ثانية.

بالنسبة لأجهزة قياس الدوران الأنبوبية الزجاجية من نوع LZB بأقطار تتراوح بين 15 و40 مم (الجهاز العائم رقم 3 في الشكل 1)، يتراوح الخطأ الناتج عن درجة الحرارة (والذي يعود أساسًا إلى تغيرات اللزوجة) بين 0.1% و0.25% لكل درجة مئوية. أما بالنسبة لأجهزة قياس الدوران بقطر 6 مم، فقد يصل هذا التأثير إلى حوالي 1% لكل درجة مئوية.

عند استخدام مقياس اللزوجة مع الغازات، باستثناء الهيدروجين والهيليوم، تكون فروق اللزوجة الحركية بين مختلف الغازات والهواء ضئيلة. لذلك، يكون تأثير اللزوجة ضئيلاً على قراءات التدفق، باستثناء عدادات التدفق المنخفض صغيرة الثقب (على سبيل المثال، قد يُظهر مقياس 6 مم المُستخدم مع الهيليوم تأثير لزوجة أقل بنسبة 10% إلى 30% مقارنةً بالهواء بعد تصحيح كثافة الغاز). في معظم الحالات، يُمكن تجاهل تأثير اللزوجة على مؤشر التدفق.

5.3 تقسيم المقاييس والدقة وقابلية القياس

تتميز مقاييس التدفق ذات القراءة المباشرة بأربعة أنواع من مقاييس مؤشر التدفق: مقياس نسبة Dt/d، ومقياس النسبة المئوية، ومقياس معدل التدفق المباشر، ومقياس المليمتر.

يعبر مقياس النسبة عن نسبة قطر الطفو (d) إلى قطر الأنبوب المقابل (). نادرًا ما تُستخدم هذه الطريقة في المنتجات المنزلية.

يعرض مقياس النسبة المئوية معدل التدفق كنسبة مئوية من القيمة الإجمالية (100%). ميزته هي سهولة التحويل عند تغير خصائص السوائل أو ظروف التشغيل.

يُعاير مقياس معدل التدفق المباشر لظروف سوائل محددة (عادةً الماء للسوائل والهواء للغازات). على الرغم من أن هذا يوفر قراءات بديهية، إلا أنه يصبح أقل ملاءمة من مقياس النسبة المئوية عندما تختلف الظروف الفعلية عن ظروف المعايرة، مما يتطلب التحويل.

يقيس المقياس المليمتري ارتفاع الطفو، ثم يُقارن بمنحنى أو جدول بيانات مُصاحب لتحديد معدل التدفق. يُستخدم هذا عادةً في التطبيقات التي تتطلب مراقبة موضع الطفو فقط (بدلاً من قيمة التدفق الدقيقة).

تجمع بعض النماذج بين مقياس الملليمتر ومعدل التدفق المباشر لتحقيق وظيفتين.
جهاز قياس الروتاميتر هو جهاز ذو دقة تتراوح بين منخفضة ومتوسطة. في أجهزة قياس الروتاميتر ذات الأنابيب الزجاجية متعددة الأغراض، يتراوح الخطأ الأساسي بين 2.5% و5% من الدقة القصوى للأقطار التي تقل عن 6 مم، و2.5% من الدقة القصوى للأقطار التي تتراوح بين 10 و15 مم، و1% و2.5% من الدقة القصوى للأقطار التي تتراوح بين 25 مم فأكثر. أما أجهزة قياس الروتاميتر ذات الأنابيب المعدنية، فيتراوح الخطأ الأساسي بين 1% و2.5% من الدقة القصوى لأنواع المؤشرات المحلية، و1% و4% من الدقة القصوى لأنواع الإرسال عن بُعد. وتتميز النماذج المقاومة للتآكل بدقة أقل. بعض الأجهزة ذات الهياكل الخاصة، مثل أجهزة قياس الروتاميتر ذات الأنابيب الزجاجية القصيرة بطول مقياس يبلغ ضعفي أو ثلاثة أضعاف قطر العوامة فقط، وأجهزة قياس الروتاميتر ذات الأنابيب المعدنية عالية الضغط التي تعمل بالنفخ، تتراوح دقتها بين 5 و10.

تتراوح مدى معظم أجهزة قياس الدوران الأنبوبية الزجاجية بين 10:1، بينما تتراوح مدى نماذج الأنابيب القصيرة وتلك التي يبلغ قطرها 100 مم بين 5:1. أما أجهزة قياس الدوران الأنبوبية المعدنية، فعادةً ما تتراوح مدىً بين (5:1) و(10:1).

5.4 ضغط السائل ودرجة الحرارة وفقدان الضغط في جهاز RotaMeter

يجب أن يكون ضغط التشغيل ودرجة حرارة السائل المقيس أقل من القيم الاسمية للجهاز. بالنسبة للسوائل ذات درجات الحرارة الأعلى، يُحدد بعض المصنّعين انخفاضًا في الضغط الاسمي، وهو ما يُشار إليه عادةً في كتالوجات المنتجات وأدلة المستخدم. لا يُنصح باستخدام مقاييس دوارة الأنابيب الزجاجية للغازات أو السوائل عالية الضغط التي تتجاوز درجة غليانها؛ بل يُنصح باختيار مقاييس دوارة الأنابيب المعدنية.

تتميز أجهزة قياس الضغط الدوارة ذات الأنابيب الزجاجية بفقدان ضغط منخفض نسبيًا، يتراوح عادةً بين 0.2 و2 كيلو باسكال للأقطار الصغيرة، وبين 2 و8 كيلو باسكال للطرازات ذات الأقطار 10-100 مم. أما أجهزة قياس الضغط الدوارة ذات الأنابيب المعدنية، فتتميز بفقدان ضغط أعلى قليلًا، يتراوح عادةً بين 2 و8 كيلو باسكال، ويصل في بعض الطرازات إلى 18-25 كيلو باسكال. يُرجى ذكر بيانات فقدان الضغط في كتالوجات المنتجات وأدلة المستخدم، مع العلم أن هذه المعلومات غالبًا ما تُغفل.

يجب أن يكون الحد الأدنى لضغط تشغيل السائل أعلى بعدة أضعاف من فقدان الضغط. بالنسبة للغازات، قد يؤدي الضغط المنخفض جدًا إلى نبضات عائمة بسهولة. تحدد بعض أدلة الأجهزة الحد الأدنى لمتطلبات ضغط السائل، بينما توصي أدلة أخرى بأن يكون الحد الأدنى لضغط تشغيل السوائل ضعفي فقدان الضغط على الأقل، وخمسة أضعاف للغازات.

6. اعتبارات تركيب واستخدام جهاز قياس الروتاميتر

6.1 اتجاه مقياس التدفق

يجب تركيب معظم أجهزة قياس التدفق الدوارة عموديًا على أنابيب خالية من الاهتزازات، دون أي إمالة ملحوظة، مما يضمن تدفق السائل لأعلى عبر العداد. يوضح الشكل 3 تركيبًا نموذجيًا لتوصيل خط الأنابيب، بما في ذلك نظام تحويل للصيانة دون انقطاع التدفق. يجب ألا تتجاوز الزاوية (θ) بين خط الوسط لجهاز قياس التدفق الدوار وخط الثقل الرأسي 5 درجات. بالنسبة للنماذج عالية الدقة (فئة الدقة 1.5 أو أعلى)، يلزم أن تكون الزاوية θ ≤ 2 درجة. قد تؤدي زاوية الإمالة θ = 12 درجة إلى خطأ قياس إضافي بنسبة 1%.

بخلاف مقاييس التدفق الأخرى، لا تتطلب مقاييس التدفق الدوارة بالضرورة مقاطع أنابيب طويلة مستقيمة في الاتجاه المعاكس. قد يوصي بعض المصنّعين بأطوال (2-5)D، ولكن عمليًا، نادرًا ما يكون ذلك ضروريًا.


مع ذلك، يوفر موقع silverinstruments.com أجهزة قياس دوارة أخرى لاتجاه التدفق، مثل أجهزة قياس دوارة أفقية أو أجهزة قياس دوارة من أعلى إلى أسفل. نرحب بتواصلكم مع موقع silverinstruments.com للحصول على مزيد من التفاصيل الفنية.

6.2 التركيب لقياس تدفق السوائل المتسخة

يجب تركيب مرشح في اتجاه مجرى مقياس التدفق. بالنسبة لأجهزة قياس التدفق ذات الأنابيب المعدنية ذات الوصلات المغناطيسية التي تتعامل مع السوائل التي قد تحتوي على جزيئات مغناطيسية حديدية، يجب تركيب مرشح مغناطيسي (كما هو موضح في الشكل 4) في اتجاه مجرى النهر.

يعد الحفاظ على نظافة كل من الأنبوب العائم والمخروطي أمرًا بالغ الأهمية، وخاصة بالنسبة للأجهزة ذات الثقب الصغير حيث يؤثر حتى التلوث البسيط بشكل كبير على دقة القياس.


يجب الحفاظ على نظافة كل من الأنبوب العائم والمخروطي، وخاصة بالنسبة لأجهزة القياس ذات القطر الصغير، حيث أن حتى التلوث البسيط يمكن أن يؤثر بشكل كبير على دقة القياس.

على سبيل المثال، في جهاز قياس التدفق الدوار ذي الأنبوب الزجاجي بقطر 6 مم، والذي يقيس مياهًا تبدو نظيفة في المختبر، بمعدل تدفق 2.5 لتر/ساعة، بعد 24 ساعة من التشغيل، تزداد قيمة مؤشر التدفق بنسبة ضئيلة بسبب الملوثات غير المرئية الملتصقة بسطح العوامة. يؤدي إزالة العوامة ومسحها بقطعة شاش إلى استعادة قيمة مؤشر التدفق الأصلية. إذا لزم الأمر، يمكن تركيب أنبوب شطف كما هو موضح في الشكل 5 للشطف الدوري.

6.3 التركيب للتدفق النابض

إذا كان التدفق نفسه نابضًا - كما هو الحال عندما تكون هناك مضخة ترددية أو صمام تحكم أعلى موقع العداد المقصود، أو اختلافات كبيرة في الحمل في اتجاه مجرى النهر - فيجب تغيير موضع القياس، أو تعديل نظام الأنابيب بتدابير تعويضية، مثل إضافة خزان عازل.

إذا كان سبب النبض هو جهاز القياس نفسه، مثل انخفاض ضغط الغاز بشكل مفرط أثناء القياس، أو عدم فتح صمام علوي بالكامل، أو عدم تركيب صمام تحكم أسفل جهاز القياس، فيجب إجراء تحسينات محددة لمعالجة المشكلة. ويمكن أيضًا اختيار جهاز قياس مزود بآلية تخميد.

6.4 التثبيت لتوسيع المدى

عندما يكون نطاق قياس التدفق المطلوب واسعًا (بمدى يتجاوز 10)، فمن الشائع استخدام مقياسين أو أكثر من مقاييس التدفق الأنبوبية الزجاجية بنطاقات تدفق مختلفة على التوازي. بناءً على معدل التدفق المقاس، يمكن اختيار مقياس واحد أو أكثر للتشغيل على التوالي - باستخدام مقياس النطاق الأصغر لمعدلات التدفق المنخفضة ومقياس النطاق الأكبر لمعدلات التدفق العالية.
طريقة التوصيل التسلسلي أسهل في التشغيل من التوصيلات المتوازية، إذ تُغني عن التبديل المتكرر للصمامات. إلا أنها تُؤدي إلى فقدان ضغط أعلى.
كبديل، يمكن تجهيز عداد واحد بعوامتين مختلفتين في الشكل والوزن، باستخدام العوامة الأخف لقراءات التدفق المنخفض، ثم الانتقال إلى العوامة الأثقل عند وصولها إلى القمة. يمكن لهذه الطريقة زيادة مدى القياس إلى ٥٠-١٠٠ متر.

6.5 التخلص من احتباس الغاز في قياس السوائل

بالنسبة لأجهزة قياس الدوران ذات الأنابيب المعدنية الزاوية المزودة بوصلات مدخل/مخرج غير خطية، يجب إيلاء اهتمام خاص لضمان عدم وجود أي هواء متبقٍ داخل غلاف التمديد الذي ينقل إزاحة العوامة، خاصةً عند قياس السوائل. إذا احتوى السائل على فقاعات دقيقة، فقد تتراكم بسهولة في الغلاف، مما يجعل التهوية المنتظمة ضرورية.
وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص بالنسبة لمقاييس التدفق ذات الثقوب الصغيرة، حيث يمكن للغاز المحاصر أن يؤثر بشكل كبير على دقة قياس التدفق.

6.6 التحويل الضروري لقيم التدفق

ما لم يتم تخصيص مقياس التدفق بشكل خاص من قبل الشركة المصنعة استنادًا إلى معلمات الوسط الفعلية (مثل الكثافة واللزوجة)، يتم معايرة مقاييس تدفق السوائل عادةً بالماء، بينما يتم معايرة مقاييس تدفق الغاز بالهواء - بقيم محددة في ظل ظروف هندسية قياسية.
عندما تختلف كثافة السائل، أو ضغط الغاز، أو درجة الحرارة في ظروف التشغيل الفعلية عن معايير المعايرة، يجب إجراء التحويلات اللازمة. يمكن الحصول على صيغ وطرق التحويل المفصلة من موقع silverinstruments.com.

6.7 معايرة وتحقق أجهزة القياس الدوارة

بالنسبة لأجهزة قياس الدوران، تستخدم معايرة/تحقق السوائل عادةً طريقة القياس القياسي، أو الطريقة الحجمية، أو الطريقة الوزنية، بينما تستخدم معايرة الغاز عادةً طريقة الاختبار الجرسي، مع تطبيق طريقة فيلم الصابون لمعدلات التدفق المنخفضة.

اعتمد بعض المصنّعين الدوليين المعايرة الجافة للوحدات المُنتجة بكميات كبيرة. يتضمن ذلك التحكم الدقيق في أبعاد الأنبوب المدبب ووزن/حجم العوامة لتحديد قيم التدفق بشكل غير مباشر، مما يُقلل التكاليف. تخضع الأجهزة عالية الدقة فقط لمعايرة التدفق الفعلية. كما يراقب المصنّعون المحليون بدقة القطر الداخلي الأولي، وزاوية التدرج للأنبوب، وأبعاد العوامة، حيث يُستخدم التحقق الفعلي من التدفق بشكل أساسي لفحص جودة السطح الداخلي للأنبوب المدبب.

تتميز الأدوات التي تنتجها هذه الشركات المصنعة بأنابيب مخروطية وعوامات قابلة للتبديل، مما يلغي الحاجة إلى استبدال التجميع بالكامل.

طريقة مقياس التدفق الرئيسي هي أسلوب معايرة عالي الكفاءة يُفضله المصنعون. يُحسّن بعض المصنعين هذه الطريقة بتقسيم نطاق تدفق مُحدد إلى عدة أجزاء باستخدام مقاييس دوارة ذات أنابيب زجاجية مُخروطية بزوايا مخروطية أصغر. يُطيل هذا طول مقياس المقياس القياسي ويُحسّن دقته، مما يُتيح معايرة عالية الدقة والكفاءة.

6.8 استكشاف الأخطاء وإصلاحها

1) معدل التدفق الفعلي لا يتطابق مع القيمة المشار إليها

أولاً، إذا تغير وزن أو حجم أو أقصى قطر للعوامة أو الأنبوب المخروطي بسبب التآكل، أو إذا تغير القطر الداخلي للأنبوب المخروطي، فإن الحل يكمن في استبدالها بمواد مقاومة للتآكل. تجدر الإشارة إلى أنه إذا كانت أبعاد العوامة المستبدلة مطابقة لأبعاد الأصلية، فيمكن إعادة معايرتها بناءً على الوزن والكثافة الجديدين. ومع ذلك، إذا اختلفت الأبعاد أيضًا، فإن إعادة المعايرة الكاملة إلزامية. بالإضافة إلى ذلك، إذا أصبح السطح الأسطواني لأقصى قطر للعوامة خشنًا بسبب التآكل، فسيؤثر ذلك بشكل كبير على دقة القياس، مما يستلزم استبدالها بعوامة جديدة. بالنسبة للعوامات المصنوعة من البلاستيك الهندسي أو المطلية به، قد يحدث انتفاخ، مما يغير أقصى قطر وحجم. في مثل هذه الحالات، يجب استخدام عوامات مصنوعة من مواد أكثر ملاءمة.

ثانيًا، في حال التصاق الترسبات أو الأوساخ أو أي ملوثات أخرى بالعوامة أو الأنبوب المدبب، ستتأثر دقة القياس. في هذه الحالة، يلزم تنظيف العوامة والأنبوب المدبب جيدًا. مع ذلك، يجب توخي الحذر أثناء التنظيف لتجنب إتلاف السطح الداخلي للأنبوب المدبب والسطح الأسطواني للعوامة، مع الحفاظ على نعومتهما الأصلية.

علاوة على ذلك، قد تؤدي التغيرات في خصائص السائل إلى انحرافات في القياس. إذا اختلفت الكثافة الفعلية أو اللزوجة أو غيرها من معايير السائل عن مواصفات التصميم، فيجب تصحيح معدل التدفق أو إعادة تقييمه بناءً على المعايير الجديدة. وبالمثل، بالنسبة للغازات أو البخار أو السوائل القابلة للضغط، يمكن أن تؤثر التغيرات في درجة الحرارة والضغط بشكل كبير على قياس التدفق. لذلك، يجب إجراء التحويل والتصحيح وفقًا لظروف التشغيل الجديدة.

إذا تسبب نبض التدفق أو التقلبات السريعة في ضغط الغاز في قراءات غير مستقرة، فقد يكون لحركة الطفو العرضية تأثير ضئيل. ومع ذلك، في حالات التذبذب الدوري، يجب تركيب جهاز تخميد في نظام الأنابيب، أو استخدام جهاز مزود بآلية تخميد لتعزيز الاستقرار.
علاوة على ذلك، قد يُغيّر وجود فقاعات في السوائل أو قطرات في الغازات كثافة السوائل، مما يؤثر على نتائج القياس. لذا، يجب اتخاذ التدابير اللازمة للقضاء على هذه التداخلات.

أخيرًا، عند قياس تدفق السوائل، إذا احتُجز الغاز في مناطق ميتة داخل الجهاز، فقد يؤثر ذلك على طفو العوامة. ويتضح هذا التأثير بشكل خاص في عدادات التدفق الصغير أو أثناء التشغيل بتدفق منخفض. لذلك، يجب إزالة الغاز المحتبس على الفور لضمان دقة القياس.
باختصار، ينبغي تنفيذ التدابير المضادة المناسبة - مثل استبدال المواد، وتنظيف المكونات، وتصحيح المعلمات، وتحسين النظام - اعتمادًا على السبب المحدد لضمان دقة واستقرار قياس التدفق.

2) تقلبات التدفق مع حركة بطيئة للعوامة أو المؤشر

عندما يتغير معدل التدفق ولكن يستجيب العوامة أو المؤشر ببطء، فقد تكون هناك عدة عوامل مسؤولة عن ذلك، وكل منها يتطلب إجراءات تصحيحية محددة.

أحد الأسباب الرئيسية هو وجود جزيئات غريبة بين عمود العوامة وعمود التوجيه، أو انحناء عمود التوجيه، مما قد يعيق الحركة. لحل هذه المشكلة، يجب تفكيك المجموعة وتنظيفها وإزالة أي حطام أو رواسب صلبة. إذا كان عمود التوجيه منحنيًا - غالبًا بسبب التشغيل السريع للصمام الكهرومغناطيسي الذي يسبب حركة عوامة مفاجئة - فيجب تقويمه. بالإضافة إلى ذلك، يمكن منع تكرار هذه المشكلة بتعديل عمل الصمام لتقليل التغيرات المفاجئة في التدفق.

من المشاكل الشائعة الأخرى تراكم مسحوق الحديد أو جسيماته حول المغناطيسات في وحدات عوامات الاقتران المغناطيسي. يمكن معالجة هذه المشكلة بتفكيك الوحدة وتنظيف المكونات المتضررة. أثناء التشغيل الأولي، يساعد تنظيف خط الأنابيب عبر ممر جانبي (دون مرور السوائل عبر مقياس التدفق) على إزالة الملوثات. ولمنع تراكم الصدأ طويل الأمد في خط الأنابيب، يُنصح بتركيب مرشح مغناطيسي أمام العداد.

في بعض الحالات، قد تتعطل آلية الربط أو المؤشر في قسم المؤشر. يُساعد تحريك الوصلة المغناطيسية يدويًا في تحديد نقاط الربط، والتي يجب تعديلها لاحقًا. بالإضافة إلى ذلك، يجب فحص عمود الدوران والمحامل بحثًا عن أي عوائق، ويجب إزالة أي شوائب أو استبدال الأجزاء البالية.

بالنسبة لمقاييس التدفق ذات المكونات البلاستيكية، قد يؤدي انتفاخ العوامات البلاستيكية الهندسية، أو الأنابيب المدببة، أو البطانات، أو التمدد الحراري، إلى تشويش. يكمن الحل في استبدال هذه الأجزاء بمواد مقاومة للوسط المقاس. في التطبيقات عالية الحرارة، تُفضل المكونات المعدنية على البلاستيكية لتجنب التشوه.

أخيرًا، قد يُعيق ضعف الاقتران المغناطيسي الناتج عن تلف المغناطيسات المزامنة الصحيحة بين العوامة والمؤشر. لتشخيص هذه المشكلة، يجب إزالة العداد وتحريك العوامة يدويًا للتحقق من سلاسة حركة المؤشر. في حال عدم انتظام الحركة، يجب إعادة شحن المغناطيسات أو استبدالها. ولمنع التدهور المغناطيسي، يجب تجنب التصادمات بين المكونات المقترنة.

باختصار، قد ينشأ بطء استجابة العوامة أو المؤشر من عوائق ميكانيكية، أو تداخل مغناطيسي، أو تدهور المواد، أو ضعف الوصلات. يضمن استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل مناسب - مثل التنظيف، أو استبدال الأجزاء، أو إجراء تعديلات تشغيلية - قياس تدفق دقيق وفعال.

وهنا جدول بسيط للتوضيح

Symptom	Possible Causes	Corrective Actions
Flow reading drift	Float contamination	Clean with lint-free cloth
Pointer sticking	Magnet degradation	Recharge/replace magnets
Erratic float movement	Pulsating flow	Install dampener
Zero drift	Gas entrapment (liquids)	Vent the meter