مقياس التدفق المتوازن

الخصائص الوظيفية

1. دقة قياس عالية

بفضل البنية متعددة الثقوب لمستشعر التدفق المتوازن، يمكنه موازنة مجال الجريان وتقليل الدوامات والاهتزازات وضوضاء الإشارة، مما يحسن استقرار مجال الجريان بدرجة كبيرة. ويستخدم جسم المقياس أنبوبًا دقيقًا مصممًا خصيصًا وجهازًا مخصصًا لأخذ الضغط، فتزداد الدقة بمقدار 5-10 مرات مقارنة بأجهزة الاختناق التقليدية.

بعد المعايرة بتدفق فعلي، يمكن أن تبلغ دقة المستشعر ±0.3 % أو ±0.5 %، وهو مناسب لقياسات المعاملات التجارية.

عند الاعتماد على فحص الأبعاد الهندسية، يمكن أن تبلغ دقة المستشعر ±0.5 % أو ±1.0 %، وهو مناسب لتطبيقات التحكم في العمليات.

2. متطلبات منخفضة للمقطع المستقيم

يستطيع مستشعر التدفق المتوازن موازنة مجال الجريان وتثبيته، كما أن استعادة الضغط فيه أسرع بمرتين من أجهزة الاختناق التقليدية، مما يقلل بدرجة كبيرة طول المقطع المستقيم المطلوب. وفي معظم الحالات، يمكن أن ينخفض طول المقطع المستقيم إلى 0.5D–2D. ويتيح استخدام مقياس التدفق المتوازن، خصوصًا في خطوط الأنابيب الخاصة أو مرتفعة التكلفة، الاستغناء عن أطوال كبيرة من الأنابيب المستقيمة.

3. انخفاض الفقد الدائم في الضغط

يقلل التصميم المتناظر والمتوازن لمقياس التدفق من تكوّن الدوامات واحتكاك الاضطراب، ويحد من فقدان الطاقة الحركية. وفي ظروف التشغيل نفسها، ينخفض فاقد الضغط بنسبة 70 % مقارنة بأجهزة الاختناق التقليدية، ليقترب من مستوى أنبوب فنتوري، مما يوفر قدرًا كبيرًا من تكاليف التشغيل ويجعله ملائمًا للتطبيق واسع النطاق.

4. نسبة مدى قياس واسعة

مقارنة بأجهزة الاختناق التقليدية، يرفع مقياس التدفق المتوازن نسبة مدى القياس بدرجة كبيرة. وتشير نتائج الدراسات إلى أنه عندما يتجاوز رقم رينولدز 50000، لا يكون لمدى القياس حد أعلى عند اختيار معلمات فتحات مناسبة. ووفق الاحتياجات الفعلية للقياسات الصناعية، تبلغ نسبة مدى القياس التقليدية 10:1، ويمكن أن تصل إلى 30:1 أو أكثر عند اختيار المعلمات المناسبة.

5. قابلية تكرار واستقرار طويل الأمد جيدان

يعمل مستشعر التدفق المتوازن على موازنة مجال الجريان وتثبيته، مما يحسن قابلية التكرار بدرجة كبيرة لتصل إلى ±0.1 %. وتوزع فتحات الجريان المتعددة في المقياس الأحمال، ولا توجد زوايا حادة معرضة للتآكل، ولذلك تظل قيمة β ثابتة على المدى الطويل، مع استقرار طويل الأمد ممتاز. كما لا يحتوي الجهاز بالكامل على أجزاء متحركة، ويزيد عمره التشغيلي بمقدار 5-10 مرات مقارنة بأجهزة الاختناق التقليدية.

6. مقاومة عالية للأوساخ وانخفاض احتمال الانسداد

يقلل التصميم المتوازن المتناظر متعدد الثقوب قوى القص الاضطرابية وتكوّن الدوامات، ويحد بدرجة كبيرة من المناطق الراكدة، بما يضمن مرور الموائع الملوثة بسلاسة عبر عدة فتحات ويقلل احتمال انسداد فتحات الجريان.

7. نطاق قياس واسع

تُظهر النتائج التجريبية أن خصائص مقياس التدفق المتوازن تتيح قياس سرعات تتراوح من أدنى قيمة حتى سرعة الصوت، ويمكن أن يقل الحد الأدنى لرقم رينولدز عن 200، بينما يزيد الحد الأقصى على 10⁷، ويمكن اختيار قيمة β ضمن النطاق 0.25–0.9.

8. نطاق تطبيق واسع

تعتمد درجة حرارة وضغط تشغيل مقياس التدفق المتوازن على مادة خط الأنابيب والفلنجة وتصنيفهما، ويمكن أن تصل أقصى درجة حرارة تشغيل إلى 850 °C والضغط إلى 42 MPa.

وهو مناسب للموائع شديدة الانخفاض في درجة الحرارة، مثل LNG والهواء السائل والنيتروجين السائل والأكسجين السائل والأرجون السائل والإيثيلين المسال والهيدروجين السائل والكلور السائل، إذ يمنع التبخر بفعالية ويوفر أفضل نتائج قياس.
يمكن لمقياس التدفق المتوازن قياس التدفق ثنائي الطور من بخار وسائل، والمواد الملاطية، وحتى الجسيمات الصلبة، كما يمكنه قياس التدفق ثنائي الاتجاه.
وبفضل تناظره الكامل بين الجانبين، يمكن استخدامه بسهولة كبيرة لقياس التدفق ثنائي الاتجاه.

المؤشرات الفنية

• نطاق أقطار الأنابيب: DN 15–DN 3000
• الدقة: ±0.3 %، ±0.5 %، ±1 %
• متطلبات المقطع المستقيم: 0.5D–2D
• الفقد الدائم في الضغط: 1/3–1/4 من فاقد صفيحة الاختناق
• نسبة مدى القياس: 10:1، ويمكن توسيعها في ظروف التشغيل المناسبة
• قابلية التكرار: 0.1 %
• نطاق Re: 200–10⁷
• نطاق β: 0.25–0.9

اختيار طراز مقياس التدفق المتوازن