عدادات التدفق ذات زمن الاستجابة بالمللي ثانية: مفتاح التوزيع السريع والدقيق لمذيبات MEK

في عالم التصنيع اليوم، تتضافر السرعة والدقة. تعمل العديد من خطوط التجميع الآن بسرعات عالية لدرجة أن جزءًا من الثانية يُحدث فرقًا. مؤخرًا، واجهنا أحد عملائنا تحديًا صعبًا: كان بحاجة إلى قياس تدفق مذيب ميثيل إيثيل كيتون (MEK) أثناء تجميع القطع البلاستيكية.

الجزء الصعب؟ استغرق كل تطبيق من ١٠٠ إلى ٣٠٠ ميلي ثانية فقط - أي أقل من غمضة عين - وتراوح حجم المذيب بين ٠.٠١ مل و٠.٧٥ مل عند ضغط حوالي ٢٠ رطل/بوصة مربعة. كان السؤال بسيطًا: هل يمكن لأي مقياس تدفق أن "يرى" ويقيس شيئًا يحدث بهذه السرعة؟

لماذا كان هذا تحديًا كبيرًا؟

MEK مُذيب متطاير يتطلب التعامل معه بحذر. قياس هذه الكميات الضئيلة في دفعات قصيرة أمرٌ صعبٌ بالفعل، لكن القيام بذلك بشكل موثوق ومتكرر في عملية آلية أصعب.

معظم عدادات التدفق التقليدية غير مصممة لهذا الغرض. فهي إما تتفاعل ببطء شديد، أو تحتاج إلى تدفق أكبر لتكون دقيقة، أو لا تتعامل جيدًا مع مذيبات مثل MEK. بالنسبة لعميلنا، لم يكن التخمين خيارًا متاحًا، بل كان بحاجة إلى التأكد من كل دورة.

لماذا اخترنا مقياس تدفق الكتلة كوريوليس

وهنا تبرز أهمية مقاييس تدفق الكتلة كوريوليس الحديثة. فعلى عكس المقاييس الميكانيكية المزودة بتروس أو مكابس، يقيس مقياس كوريوليس تدفق الكتلة مباشرةً، مستخدمًا تأثير كوريوليس. هذا يعني أنه لا يهتم بضغط السائل أو درجة حرارته أو لزوجته، بل يقيس فقط الكتلة الفعلية المارة.

والأهم من ذلك، أن أحدث تقنيات كوريوليس تستجيب بسرعة مذهلة. بعض الطُرز قادرة على التقاط تغيرات التدفق في غضون بضعة ميلي ثانية. لعميلنا، اخترنا جهاز قياس تدفق الكتلة مايكرو كوريوليس SH-CMF-FE ، الذي يتميز بزمن استجابة أقل من 0.1 ثانية في وضع مقياس التدفق وأقل من 0.2 ثانية في وضع التحكم في التدفق. هذا سريع بما يكفي لالتقاط نبضات MEK التي تتراوح مدتها بين 100 و300 مللي ثانية بسهولة.

ما الذي يجعل هذا العمل

وهذا هو السبب وراء كون حل كوريوليس مناسبًا جدًا:
• استجابة فورية - تكتشف تغييرات التدفق على الفور تقريبًا
• دقيق مع المذيبات - دقة ±0.25%، حتى مع السوائل المتطايرة مثل MEK
• مقاومة للمواد الكيميائية - أجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ 316L تتحمل MEK
• نطاق واسع - يتعامل مع معدلات التدفق الصغيرة جدًا والكبيرة، وتصل نسبة التخفيض لمقياس تدفق كوريوليس إلى 100:1.
• تم تصميمه بشكل مبالغ فيه من أجل السلامة - مصمم لضغوط أعلى بكثير من 20 رطل لكل بوصة مربعة
وهذا يعني أن عميلنا أصبح قادرًا أخيرًا على قياس كمية المذيب التي يتم توزيعها في كل طلقة بدقة - حتى جزء من الألف من الثانية.

لماذا لم تكن العدادات الأخرى كافية؟

لقد نظرنا أيضًا إلى البدائل، ولكن جميعها كان لها عيوب:

• عدادات الإزاحة الإيجابية (مثل الترس البيضاوي): دقيقة لضمان تدفق ثابت، لكن أجزائها المتحركة لا تستطيع مواكبة نبضات الملي ثانية. كما أنها تزيد من انخفاض الضغط، وقد يكون MEK صعبًا على الأختام.

• أجهزة استشعار حجمية أخرى: مقياس تدفق التوربينات ، أو الضغط التفاضلي، أو أجهزة الاستشعار الحرارية، كلها تعمل بشكل جيد في التطبيقات الأبطأ، ولكنها ببساطة لا تمتلك سرعة رد الفعل المطلوبة هنا.

باختصار، كانت تقنية كوريوليس هي التقنية الوحيدة القادرة على تلبية الطلب.

الصورة الأكبر

يُعد هذا المشروع مثالاً واضحاً على كيفية تطور أتمتة التجميع. تُقاس دورات التوزيع الآن بالملي ثانية، والأحجام بأجزاء من المليلتر، ومتطلبات الجودة أكثر صرامة من أي وقت مضى. لم تعد عدادات التدفق في هذه الأنظمة مجرد "أجهزة قياس"، بل أصبحت جزءاً من حلقة التحكم الآنية التي تضمن جودة المنتج بشكل ثابت.

التطلع إلى الأمام

مع تزايد سرعة خطوط الإنتاج، ستزداد الحاجة إلى قياس التدفق باستجابة سريعة. ما كان يُعتبر ميزةً في السابق أصبح ضرورةً ملحة. يُظهر نجاح عميلنا مع جهاز قياس كوريوليس SH-CMF-FE إمكانية تحقيق قياس موثوق في هذه التطبيقات فائقة السرعة، بل وعمليٌّ أيضًا.

خاتمة

يبدو قياس 0.01 مل من MEK في 100 مللي ثانية أمرًا شبه مستحيل، ولكن مع التكنولوجيا المناسبة، أصبح الأمر كذلك. بفضل تجاوز عدادات التدفق التقليدية واستخدام محلول كوريوليس سريع الاستجابة، أصبح لدى عميلنا الآن تحكم دقيق وموثوق في عملية التوزيع.

هذا ليس مشروعًا واحدًا فحسب، بل نظرة خاطفة على مستقبل التصنيع، حيث تُحدث الألف من الثانية فرقًا، وتُحدث عدادات التدفق المتقدمة الفرق بين "الجودة الكافية" والاستثنائية حقًا.

فيما يلي نظرة عن قرب على مقياس التدفق كوريوليس الصغير الخاص بنا.