العربية
العربية
تستعرض هذه المقالة المبادئ الأساسية لعدادات التدفق الكهرومغناطيسية مقاس 6 بوصات وتطبيقاتها في قطاع إمدادات المياه. بناءً على الخبرة العملية لجمعيات المياه، سنشرح بالتفصيل متطلبات تركيبها وإرشادات تشغيلها وأعمال صيانتها الدورية.
مقياس تدفق مغناطيسي بقطر 6 بوصة (150 مم)
يشير مقياس التدفق الكهرومغناطيسي ذو القطر 6 بوصات إلى جهاز قياس التدفق الكهرومغناطيسي الذي يبلغ قطره الداخلي 6 بوصات (150 مم). هذا المقياس ذو القطر الكبير مثالي لقياس تدفق مياه الصرف الصحي، المياه الخام، مياه الشرب، مياه الآبار، مياه البحر وتطبيقات أخرى متعددة.
في السنوات الأخيرة، ومع التطور المستمر لتقنيات الأتمتة في قطاع إمدادات المياه بالصين ومتطلبات القياس الدقيق للتسويات التجارية، انتشر استخدام عدادات التدفق الكهرومغناطيسية مقاس 6 بوصات بشكل واسع وحظيت بقبول متزايد، لا سيما في صناعة إمدادات المياه حيث أثبتت هذه العدادات كفاءتها وموثوقيتها.
يُستخدم مقياس التدفق المغناطيسي مقاس 6 بوصات بشكل واسع في قطاع معالجة المياه
وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، عندما يتدفق سائل موصل عبر خطوط المجال المغناطيسي، يتولد جهد كهربائي مستحث في هذا الموصل كما هو مبين في الشكل. يتناسب مقدار هذا الجهد طرديًا مع عدة عوامل منها كثافة الفيض المغناطيسي وسرعة تدفق السائل القاطع لخطوط المجال.
الشكل 1: رسم تخطيطي لتوليد الجهد المستحث
يُعطى الجهد بالمعادلة التالية
E=K*B*V*D
في الصيغة:
الجهد المستحث E
K - ثابت الجهاز
ب- شدة الحث المغناطيسي
متوسط سرعة التدفق V
د- قياس القطر الداخلي للأنبوب
عند تدفق السائل عبر مجال مغناطيسي عمودي على اتجاه الحركة، يولد السائل الموصل جهداً كهربائياً يتناسب طردياً مع متوسط سرعة التدفق أو معدل التدفق الحجمي. لذا، طالما يتمتع الماء المقاس بحد أدنى من الموصلية الكهربائية، يتم التقاط إشارة الجهد المستحث بواسطة قطبين كهربائيين على تماس مباشر مع السائل، ثم تنتقل الإشارة عبر كابل إلى مضخم يحولها إلى إشارة خرج قياسية موحدة.
سنتصل بك خلال 24 ساعة..
① بما أن قياسات مستشعر التدفق المغناطيسي DN150 لا تتأثر بالمعلمات الفيزيائية كالضغط ودرجة الحرارة وموصلية السائل، فإن دقة القياس تكون عالية ويعمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي 6 بوصة بموثوقية فائقة.
يوفر مقياس التدفق المغناطيسي مقاس 6 بوصات أداءً موثوقًا وتشغيلًا مستقرًا
② لا توجد عوائق داخل أنبوب القياس بطول 6 بوصات، وبالتالي لا يحدث فقدان إضافي للضغط عند قياس تدفق الماء.
تصميم كامل الفتحة لمستشعر التدفق المغناطيسي 6 بوصة
بفضل تطابق القطر الداخلي للمستشعر تمامًا مع القطر الداخلي لخط الأنابيب دون وجود أي عائق أمام مسار التدفق، يضمن تصميم الفتحة الكاملة مرور السائل بحرية بنفس القطر، فلا شيء يبطئه أو يخلق اضطرابًا، مما يؤدي إلى انعدام فقدان الضغط وعدم وجود خطر التراكم أو الانسداد.
③ لا يتلامس السائل المُقاس إلا مع الأنبوب والقطب الكهربائي فقط. لذلك، عند اختيار مادة الأقطاب بشكل صحيح، يمكن تلبية متطلبات مقاومة التآكل بكفاءة عالية. يوفر مستشعر التدفق المغناطيسي مقاس 6 بوصات عمراً تشغيلياً طويلاً واحتياجات صيانة أقل.
④ يتميز مقياس التدفق الكهرومغناطيسي الاستقرائي مقاس 6 بوصات بقدرته على قياس معدل التدفق في الاتجاهين الأمامي والعكسي للسوائل.
قياس التدفق في الاتجاهين باستخدام مقياس التدفق الكهرومغناطيسي DN150
⑤ إشارة الخرج مرنة للغاية. توفر أجهزة الإرسال الكهرومغناطيسية مقاس 6 بوصات مخرجات متنوعة مثل النبض والتيار والتردد وغيرها.
① يجب أن يحتوي خط الأنابيب العلوي (أمام) مقياس التدفق الكهرومغناطيسي قطر 6 بوصات على قسم مستقيم بطول لا يقل عن خمسة أضعاف القطر، بينما خط الأنابيب السفلي (بعده) يحتاج إلى قسم مستقيم بطول لا يقل عن ثلاثة أضعاف القطر. يُفضل عند الإمكان زيادة طول القسم المستقيم قبل المقياس إلى أكثر من عشرة أضعاف القطر لتحسين دقة القياس.
② عند تركيب مستشعرات التدفق المغناطيسي مقاس 6 بوصات، يجب توصيل حلقة التأريض الخاصة بالمستشعر بشكل موثوق، مع التأكد من عدم تجاوز مقاومة التأريض 10 أوم.
③ يجب الانتباه لتجنب التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي عند اختيار بيئة التشغيل، خاصة التداخل الناجم عن المجالات الكهرومغناطيسية ذات تردد الشبكة الكهربائية.
④ عندما يتم تركيب صمامات (خاصة صمامات الفراشة) أو أكواع بزاوية قائمة على مسافة أقصر من المطلوب في خط الأنابيب العلوي لمقياس التدفق DN150، مما يؤثر بشكل كبير على خصائص التدفق، يُنصح بتركيب مقوّمات تدفق في أنبوب مستقيم بطول يعادل 5-10 أضعاف القطر الاسمي للمقياس، وذلك لضمان استقرار التدفق وتحسين دقة القياس.
تركيب مقياس التدفق المغناطيسي قياس 6 بوصة
يوضح الشكل 2 المخطط التوضيحي لمبدأ عمل محطات معالجة المياه الشائعة في شركات المياه الإقليمية بمدينة شنغهاي.
بفضل مبدأ القياس المتقدم وخصائصه الفريدة، أصبح مقياس التدفق الكهرومغناطيسي ذو الست بوصات الخيار الأمثل في قطاع إمدادات المياه. منذ إدخال أول مقياس تدفق كهرومغناطيسي إلى الصين، تزايد الاعتماد على مقاييس التدفق المغناطيسي بقطر اسمي 150 مم بشكل ملحوظ. تُطبق مقاييس التدفق المغناطيسي ذات الست بوصات في تطبيقات متعددة، منها: قياس كميات المياه الخام في محطات المعالجة، رصد تركيز الشب، قياس حجم مياه الغسيل العكسي، مراقبة تدفق المياه في غرف مضخات الخرج وداخل المصانع، بالإضافة إلى قياس التدفق في خطوط الأنابيب الرئيسية. كذلك تُستخدم لقياس تدفق المياه المتبادل بين الشركات الإقليمية من خلال شبكات الأنابيب المترابطة.
قياس أنواع مختلفة من المياه باستخدام مقياس التدفق الكهرومغناطيسي مقاس 6 بوصة
نظراً لانخفاض التآكل والتلف الناتج عن جودة المياه، يتم عادةً استخدام بطانة مطاطية وأقطاب من الفولاذ المقاوم للصدأ لتلبية متطلبات القياس، بالإضافة إلى أقطاب الكاشطة للمياه الخام وأقطاب البلاتين لقياس الألومنيوم.
يتم معايرة مقياس التدفق المغناطيسي ذي الست بوصات في المصنع قبل شحنه. ولكن عند استخدامه في الموقع، تؤثر الظروف البيئية وخصائص السوائل وأعطال الأجهزة الناتجة عن تلف المكونات على دقته. لذلك، من الضروري إجراء معايرة دورية في الموقع لمقاييس التدفق ذات الست بوصات قبل التركيب والتشغيل الأولي أو بعد فترات الاستخدام الطويلة.
نظراً لتركيب مستشعر التدفق الكهرومغناطيسي بقطر 6 بوصات في خط أنابيب إمداد المياه، يصعب فكّه ونقله إلى المختبر لإجراء الفحص. في الوقت الحالي، لا توجد لوائح أو معايير تنظيمية أخرى على المستوى الوطني أو المحلي تحكم الفحص الميداني لعدادات التدفق ذات الأقطار الكبيرة ضمن مجال قياس التدفق. لضمان دقة وموثوقية عدادات التدفق الكهرومغناطيسية خلال التركيب الأولي أو إصلاح الأعطال أو الاستخدام طويل الأمد، دون التأثير على الإمداد اليومي لمياه الشرب، وضعت شركتنا عام 1995 "لوائح فحص عدادات التدفق الكهرومغناطيسية" كجزء من معايير إدارة القياس الداخلية. بعد سنوات من الممارسة الميدانية والخبرة العملية والتطوير المستمر، اجتازت شركتنا مراجعة نظام إدارة الجودة ISO9002 عام 1998، وتمّ اعتماد هذه اللوائح وتطبيقها فعلياً في محطات معالجة المياه الخام بالمدينة وفي محطات المياه التابعة لشركات المناطق المختلفة.
تشغيل موثوق وفعّال لمقياس التدفق المغناطيسي 6 بوصة
① يجب أن تتجاوز مقاومة عزل ملف الإثارة في مقياس التدفق الكهرومغناطيسي 20 ميجا أوم لضمان السلامة.
② يجب أن تتطابق نتيجة اختبار مقاومة النحاس لملف الإثارة في مقياس التدفق الكهرومغناطيسي مع القيمة المحددة من المصنع (عند نفس درجة حرارة التشغيل المحيطة).
③ افحص مقاومة التأريض لأقطاب المستشعر في مقياس التدفق الكهرومغناطيسي. إذا تراوحت قيمة المقاومة بين 2 و20 كيلو أوم مع ملاحظة ظاهرتي الشحن والتفريغ، وكانت مقاومة القطبين متقاربة، فهذا يعني أن المستشعر في حالة جيدة.
④ افحص تيار الإثارة لمحول مقياس التدفق الكهرومغناطيسي وقارن قيمة خرجه بالتيار الأصلي للمحول، مع التأكد من أن الخطأ لا يتجاوز ± 0.25 مللي أمبير.
⑤ اختبر خرج الإشارة التناظرية وخرج التردد لمحول مقياس التدفق الكهرومغناطيسي، ثم راقب تغيراته الخطية واحسب الخطأ الخطي الأقصى، والذي يجب ألا يزيد عن ±0.5٪.
⑥ بالنسبة لمقاييس التدفق الكهرومغناطيسية ذات القطر الأكبر من DN1200 مم، يجب اختبار مرحلة الدفع NB، ويجب ألا يتجاوز انحراف التيار ± 2 مللي أمبير.
من خلال الفحص الإلكتروني المباشر لعدادات التدفق الكهرومغناطيسية DN150، يمكن الكشف السريع والدقيق عن أي أعطال أو مشاكل كامنة في أداء العدادات. هذا يوفر أساساً موثوقاً لضمان دقة القياس، كما يساهم في تحسين إدارة وتشغيل عدادات التدفق الكهرومغناطيسية بكفاءة أعلى مستقبلاً.
تتميز عدادات التدفق الكهرومغناطيسية مقاس 6 بوصات بموثوقية عالية، وقلما تتعطل أجهزة القياس ذاتها. لكن قد تظهر بعض المشكلات أو الأعطال نتيجة تغير الظروف البيئية أو قيود موقع التركيب، وينبغي معالجتها أو تفاديها. وتتمثل هذه المشكلات أساساً في الحالات التالية:
① عدم استيفاء شروط تركيب عدادات التدفق. تحتاج عدادات التدفق المغناطيسية مقاس 6 بوصات إلى مسافات مستقيمة كافية في الأنابيب، وهو أمر ممكن التحقيق في تصميم محطات المياه الجديدة. لكن عند تجديد أو تركيب محطات المياه القديمة، تصبح هذه المتطلبات أكثر صعوبة، مما يؤثر سلباً على استقرار القياس. الحل الأمثل هو تركيب أنابيب تقويم التدفق لتحسين خصائص الجريان وضمان دقة القراءات.
٢- معدل تدفق المياه المقاسة منخفض جداً، مما يؤثر سلباً على دقة القياس. ينطبق هذا خاصةً على عدادات التدفق المثبتة عند حدود بعض المناطق، حيث يتراوح نطاق قياس عداد التدفق المغناطيسي مقاس ست بوصات بين ٣٠ و٦٠٠ متر مكعب/ساعة. في حال كان التدفق منخفضاً للغاية، فغالباً ما يكون السبب هو فرق الضغط الضئيل عند نهاية شبكة أنابيب الشركة الإقليمية. يتمثل الحل في فتح الصمامات على جانبي الحدود بالكامل قدر الإمكان.
③ وجود غاز في مياه خط الأنابيب DN150 يسبب تقلبات كبيرة في القراءات ويؤثر على استقرار القياس. الحل يكمن في تحديد مصدر الغاز ومعالجته، وعند الحاجة تركيب صمامات تصريف على خط الأنابيب.
④ سطح قطب المستشعر في مقياس تدفق المياه ذي الست بوصات المثبت في خط أنابيب المياه الخام ملوث بترسبات الرواسب، ما يؤثر على دقة القياس. الحل يكمن في استخدام أقطاب من النوع ذاتي التنظيف مع الصيانة والتنظيف الدوري المنتظم.
⑤ تسببت الصواعق في تلف محول مقياس التدفق المغناطيسي قياس 6 بوصات، مما أدى إلى تعطل القياس بالكامل. يتم حل المشكلة بتركيب مانعات صواعق مناسبة على طرف دخول الإشارة، وطرف تيار الإثارة، وطرف مصدر الطاقة للمحول.
⑥ تراكم الأجسام الغريبة داخل أنبوب المدخل لمقياس التدفق المغناطيسي قطر 6 بوصات يسبب تغيرات مفاجئة في خصائص جريان الماء المقاس، ما يؤثر سلباً على دقة القياس ويولّد أخطاء كبيرة. يُحل ذلك بإزالة الأجسام الغريبة المتراكمة فوراً من الأنبوب.
باختصار، توفر عدادات التدفق الكهرومغناطيسية مقاس 6 بوصات دقة قياس عالية واستقرارًا ممتازًا ونطاق تطبيق واسع، مما يمنح محطات المياه ضمانات تقنية قوية لتحقيق التحكم الآلي والقياس العادل في الفوترة. مع استمرار التطوير التكنولوجي وتحسين الأداء وزيادة الجدوى الاقتصادية، من المتوقع أن يتوسع استخدام هذه العدادات بشكل كبير في قطاع إمدادات المياه خلال السنوات القادمة.
