---

3) مقاييس تدفق السرعة

تقيس هذه العدادات سرعة تيار السائل لتحديد معدل التدفق الحجمي. وتكون أقل حساسية عندما يتجاوز رقم رينولدز لسائل معين 10000. تشمل هذه الأنواع من العدادات: عدادات التدفق ذات العجلة المجدافية، وعدادات التدفق التوربينية، وعدادات التدفق الدوامية، وعدادات التدفق الصوتية/فوق الصوتية، وعدادات التدفق الكهرومغناطيسية .

مقياس تدفق من نوع السرعة - مقياس تدفق توربيني

يستخدم مقياس تدفق التوربين سائلاً لتدوير التوربين، وتتناسب سرعته طردياً مع معدل التدفق. تقوم الشفرة الدوارة بقطع ملف الحث المغناطيسي لتوليد إشارة نبضية، والتي يتم تحويلها للحصول على معدل التدفق.

ميزة:
✅ دقة عالية (± 0.5%)، نسبة نطاق واسعة (10:1)
✅ استجابة سريعة (بمستوى أجزاء من الألف من الثانية)، مناسبة للتدفق النبضي
✅ تصميم مضغوط مع أدنى حد من فقدان الضغط
✅ عداد تدفق منخفض التكلفة

العيوب:
× المحامل عرضة للتآكل والتمزق (مما يتطلب صيانة دورية)
× متطلبات عالية لنظافة الوسط (قد تتسبب الجسيمات الصلبة في انسداد الشفرات)
× تتأثر بشكل كبير باللزوجة (انخفاض دقة السوائل عالية اللزوجة)

التطبيقات النموذجية:
 صناعة البترول/الكيماويات: قياس تجارة النفط المكرر والغاز المسال، والديزل، والكيروسين
معالجة المياه : مراقبة مياه الصنبور ذات التدفق العالي، والمياه النظيفة، ومياه الشرب
الطاقة : القياس في محطات تنظيم ضغط الغاز الطبيعي
 الطب: مراقبة تعبئة السوائل النظيفة. المذيب
 السيناريوهات القابلة للتطبيق: وسط نظيف، منخفض اللزوجة (<10 سنتي بواز)، ذو تدفق مستقر؛ يُحظر استخدامه مع السوائل التي تحتوي على شوائب ومواد أكالة

مقياس تدفق من نوع السرعة - مقياس تدفق مغناطيسي

مبدأ مقياس التدفق الكهرومغناطيسي : استنادًا إلى قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، يقوم السائل الموصل بقطع خط الحث المغناطيسي لتوليد قوة دافعة كهربائية مستحثة (E=BDv)، وتتناسب القوة الدافعة الكهربائية مع معدل التدفق، ويتم حساب معدل التدفق عن طريق الكشف بواسطة القطب الكهربائي.

ميزة:
✅ عنصر تدفق غير معاق: فقدان ضغط معدوم، مناسب للسوائل المسببة للتآكل/التي تحتوي على جسيمات، مثل حمض الهيدروكلوريك، وحمض الكبريتيك، ومحلول هيدروكسيد الصوديوم، والملاط، ومياه الصرف الصحي
✅ دقة عالية (± 0.5%)، نسبة نطاق واسعة (20:1)
✅ قياس ثنائي الاتجاه، مقاومة عالية للضغط (تصل إلى 40 ميجا باسكال)

العيوب:
X يقيس فقط السوائل الموصلة (التوصيلية > 5 ميكرو سيمنز/سم)، ولا يمكنه قياس الزيت أو السوائل العضوية.
تؤثر فقاعات X على الدقة
لا يمكن قياس تدفق الغاز وتدفق البخار.

التطبيقات النموذجية:
معالجة المياه: قياس مياه الصرف الصحي/المياه الخام
 الصناعة الكيميائية: مراقبة نقل الأحماض/القلويات/المواد السائلة
 الغذاء: خط أنابيب المشروبات/الحليب
 علم المعادن: التحكم في تدفق الملاط

مقياس تدفق من نوع السرعة - مقياس تدفق دوامي
مبدأ عمل مقياس التدفق الدوامي : عندما يتدفق سائل عبر سائل مقاوم (مولد دوامات)، تتولد دوامات منتظمة (دوامات كارمان) بالتناوب على كلا الجانبين. يتناسب تردد الدوامات طرديًا مع سرعة التدفق، ويتم حساب معدل التدفق عن طريق رصد التردد بواسطة مستشعر.

المزايا
✅ لا توجد أجزاء متحركة: مقاومة للتآكل، تكلفة صيانة منخفضة
✅ وسائط قابلة للتطبيق على نطاق واسع: يمكن قياس الغاز/السائل/البخار
✅ نسبة نطاق واسعة (10:1)، مقاومة عالية لدرجات الحرارة (أقل من 450 درجة مئوية)

العيوب
سرعة تدفق منخفضة مع دقة ضعيفة (يجب أن تكون > 0.5 م/ث)
حساسية الاهتزاز X (تتطلب تركيب دعامات لتقليل الاهتزاز)
متطلبات عالية لقطاع الأنابيب المستقيمة (أولاً 20D ثم 5D)

التطبيق النموذجي
 قياس البخار: بخار الغلاية / شبكة الأنابيب الصناعية (البخار المشبع / البخار المحمص)
الطاقة : تسوية تجارة الغاز الطبيعي/الهواء المضغوط
 الصناعة الكيميائية: مراقبة تدفق المذيبات/الغاز المسال
 التدفئة: قياس نظام دوران الماء الساخن

---

4) عدادات التدفق الكتلي

تُستخدم هذه العدادات على أفضل وجه في العمليات المتعلقة بالكتلة، لأنها تقيس القوة الناتجة عن تسارع الكتلة. وبالتحديد، تُقاس القوة بحركة الكتلة خلال وحدة زمنية، وليس بحجمها خلال وحدة زمنية. تشمل أنواع عدادات تدفق الكتلة عدادات التدفق الحراري وعدادات تدفق كوريوليس. وتُستخدم هذه العدادات بشكل شائع في الصناعات الكيميائية والغازية، بالإضافة إلى مجالات أخرى كقطاعات الطاقة والتعدين والصناعات الدوائية ومعالجة مياه الصرف الصحي.

مقياس تدفق الكتلة الحرارية

مبدأ مقياس تدفق الغاز الحراري : يعتمد على مبدأ الانتشار الحراري، حيث يتغير فرق درجة الحرارة بين مستشعر التسخين ومستشعر درجة الحرارة مع معدل تدفق الغاز، ويتم حساب معدل التدفق عن طريق قياس فرق درجة الحرارة أو تغير طاقة التسخين.

ميزة:
✅ لا يحتوي على أجزاء متحركة: لا يحتاج إلى صيانة، ومقاوم للاهتزازات
✅ حساسية فائقة لسرعة التدفق المنخفضة (تم قياسها من 0.05 متر/ثانية)
✅ نسبة المدى واسعة للغاية (100:1)، مع متطلبات منخفضة لأقسام الأنابيب المستقيمة.

العيوب:
ينطبق هذا فقط على الغازات (السوائل/الأبخرة غير صالحة)
تتأثر نتيجة قياس غاز X بتركيب الغاز
يمكن أن تتسبب ظروف الغبار/رذاذ الزيت العالية في تلوث المسبار بسهولة

التطبيقات النموذجية:
 حماية البيئة: مراقبة انبعاثات غازات المداخن/غازات العادم (نظام CEMS)
 الطاقة: قياس تدفق الهواء المضغوط/الغاز الطبيعي
 أشباه الموصلات: قياس الغازات المتخصصة عالية النقاء (Ar/N₂)
 أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء: التحكم في تدفق قنوات إمداد الهواء

مقياس تدفق كوريوليس

مبدأ عمل مقياس التدفق الكتلي كوريوليس : عندما يتدفق سائل عبر أنبوب قياس مهتز، تتولد قوة كوريوليس، مما يُسبب إزاحة طورية في جدار الأنبوب. تتناسب هذه الإزاحة طرديًا مع معدل تدفق كتلة السائل، ويتم حساب معدل التدفق عن طريق رصد فرق الطور من خلال مستشعر (يقيس الكثافة بشكل متزامن).

ميزة:
✅ قياس معدل تدفق الكتلة مباشرة (بدون تحويل الحجم) بدقة عالية للغاية (± 0.1%)
✅ قياس متعدد المعايير: قياس متزامن لتدفق الكتلة، والكثافة، ودرجة الحرارة، ومعدل تدفق الحجم
✅ وسائط قابلة للتطبيق على نطاق واسع: السوائل/الغازات/المواد اللزجة/السوائل عالية اللزوجة

العيوب:
X تكلفة عالية للغاية (أغلى من 3 إلى 5 مرات من عدادات التدفق الأخرى)
X فقدان الضغط العالي (بسبب التركيب المعقد الذي يؤدي إلى مقاومة تدفق عالية)
قطر الأنبوب الكبير محدود، الحد الأقصى للحجم هو DN250

التطبيقات النموذجية:
 صناعة البتروكيماويات: تسليم تجارة النفط الخام، والقياس الدقيق للمضافات
 الغذاء والدواء: نسبة الشراب/الدبس/الغسول للحشو
 الطاقة: مراقبة جودة تدفق الغاز الطبيعي المسال
 البحث: التحليل التجريبي للتدفق متعدد الأطوار

---

5) عدادات التدفق في القنوات المفتوحة

تقيس عدادات التدفق في القنوات المفتوحة السوائل داخل قنوات مفتوحة مثل السدود والقنوات المائية والفتحات على شكل حرف V. هذه الفتحات عبارة عن هياكل سدود تسمح بتدفق كميات صغيرة أو مركزة من السوائل بحرية، وذلك حسب حجم وشكل الهيكل. تتيح عدادات التدفق في القنوات المفتوحة قياس معدلات التدفق. وتُستخدم هذه العدادات بشكل شائع في بيئات السوائل المتدفقة بحرية، مثل الأنهار والجداول وشبكات الصرف الصحي ومجاري الري.