مقياس الدوران هو جهاز يمكنه قياس تدفق السائل والغاز.بشكل عام، مقياس الدوران عبارة عن أنبوب مصنوع من البلاستيك أو الزجاج أو المعدن، مدمج مع عوامة، والذي يستجيب خطيًا لتدفق السائل في الأنبوب.
نظرًا لاستخدام المعادلات ذات الصلة، أصبحت أجهزة قياس الدوران المعملية من OMEGA™ أكثر تنوعًا.تشمل مزايا أجهزة قياس الدوران ما يلي: نطاق القياس الطويل، انخفاض الضغط المنخفض، سهولة التركيب والصيانة، والمقياس الخطي.
بالنسبة للمزايا المذكورة أعلاه، فإن مقياس الدوران هو مقياس الجريان المتغير الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.يتكون من أنبوب مدبب.عندما يمر السائل عبر الأنبوب، فإنه يرفع العوامة.سيؤدي التدفق الحجمي الأكبر إلى زيادة الضغط على العوامة، وبالتالي رفعها إلى أعلى.في السائل، يتم دمج سرعة السائل المتدفق مع الطفو لزيادة الطفو؛بالنسبة للغاز، فإن الطفو لا يكاد يذكر، ويتم تحديد ارتفاع العوامة بشكل أساسي من خلال سرعة الغاز والضغط الناتج.
عادة، يتم تثبيت الأنبوب عموديا.عندما لا يكون هناك تدفق، تتوقف العوامة عند القاع، ولكن بمجرد أن يتدفق السائل من أسفل الأنبوب، تبدأ العوامة في الارتفاع.من الناحية المثالية، يتناسب الارتفاع الذي تمر به العوامة مع سرعة المائع والمساحة الحلقية بين العوامة وجدار الأنبوب.ومع ارتفاع العوامة، يزداد حجم الفتحة الحلقية، مما يقلل من فرق الضغط عبر العوامة.
عندما تؤدي القوة الصاعدة التي يمارسها تدفق السائل إلى موازنة وزن العوامة، يصل النظام إلى التوازن، ويصل العوامة إلى موضع ثابت، ويتم تعليق العوامة بواسطة تدفق السائل.يمكنك بعد ذلك قراءة كثافة ولزوجة معدل تدفق السائل المحدد.وبطبيعة الحال، فإن حجم وتكوين مقياس الدوران يعتمد على التطبيق.إذا تمت معايرة كل شيء وحجمه بشكل صحيح، فيمكن قراءة معدل التدفق مباشرة من المقياس بناءً على موضع العوامة.تسمح لك بعض مقاييس الدوران بضبط معدل التدفق يدويًا باستخدام الصمامات.في التصاميم المبكرة، كان العوامة الحرة تدور مع تغيرات في ضغط الغاز والسوائل.ولأنها تدور، تسمى هذه الأجهزة مقاييس الدوران.
توفر مقاييس الدوران عادةً بيانات المعايرة ومقاييس القراءة المباشرة للسوائل الشائعة (الهواء والماء).يتطلب تحديد حجم مقياس الدوران المستخدم مع السوائل الأخرى التحويل إلى أحد هذه التنسيقات القياسية؛بالنسبة للسوائل، فإن معادل الماء هو جالون في الدقيقة؛بالنسبة للغازات، فإن تدفق الهواء يعادل قدم مكعب قياسي في الدقيقة (scfm).عادةً ما توفر الشركات المصنعة جداول معايرة لقيم التدفق القياسية هذه وتستخدمها جنبًا إلى جنب مع قواعد الشرائح أو الرسوم البيانية أو برامج الكمبيوتر المستخدمة لتحديد حجم مقياس الدوران.
مقياس الدوران الأساسي هو نوع مؤشر أنبوب زجاجي.الأنبوب مصنوع من زجاج البورسليكات، ويمكن أن تكون العوامة مصنوعة من المعدن (عادةً الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للتآكل)، أو الزجاج أو البلاستيك.تحتوي العوامات عادة على حواف حادة أو قابلة للقياس، والتي ستشير إلى قراءات محددة على المقياس.تم تجهيز مقاييس الدوران بتركيبات أو موصلات نهائية وفقًا للتطبيق.بغض النظر عن نوع الهيكل أو التركيبات الطرفية، يمكن عادةً استخدام أنبوب زجاجي مماثل ومجموعة عوامة من الفولاذ المقاوم للصدأ.نظرًا لأن مجموعة عوامة الأنبوب تقوم فعليًا بالقياس، فهذا هو الجزء الأكثر أهمية في التقييس.
يمكن ضبط المقاييس لتوفير قراءات مباشرة للهواء أو الماء - أو يمكنها الإشارة إلى مقياس معاير، أو التدفق في وحدات الهواء/الماء، ليتم تحويلها إلى تدفق السائل ذي الصلة عبر جدول البحث.
يمكن مقارنة مقياس الدوران النسبي بجدول الارتباط للغازات مثل النيتروجين والأكسجين والهيدروجين والهيليوم والأرجون وثاني أكسيد الكربون.سيكون هذا أكثر دقة، على الرغم من أنه من غير المناسب القراءة مباشرة من المقياس.تم تصميم الميزان فقط لسائل عند درجة حرارة وضغط محددين للغاية، مثل الهواء أو الماء.بعد اكتمال التحويل، يمكن لمقياس التدفق ذي الصلة أن يزودك بقيم تدفق السوائل المختلفة في ظل ظروف مختلفة.باستخدام عوامات متعددة يمكن قياس معدلات تدفق مختلفة في نفس الوقت.بشكل عام، تثبيت مقياس دوار الأنبوب الزجاجي على ارتفاع خط الرؤية يمكن أن يجعل القراءات أسهل.
في الصناعة، يعد مقياس تدفق الغاز ذو درع الأمان هو المعيار لقياس تدفق الماء أو الهواء في الظروف العادية.يمكنهم قياس معدلات التدفق حتى 60 جالونًا في الدقيقة.اعتمادًا على الخواص الكيميائية لسائل القياس، يمكن استخدام أغطية طرفية بلاستيكية أو معدنية.
هناك بعض الأمثلة على السوائل التي لا يمكن استخدام الأنابيب الزجاجية فيها.الماء الذي تزيد درجة حرارته عن 90 درجة مئوية (194 درجة فهرنهايت)، فإن درجة الحموضة العالية فيه تعمل على تليين الزجاج؛البخار الرطب له نفس التأثير.الصودا الكاوية تذيب الزجاج؛والزجاج المحفور بحمض الهيدروفلوريك: لهذه التطبيقات، يجب البحث عن أنابيب مختلفة.
تحتوي أنابيب القياس الزجاجية على قيود على الضغط ودرجة الحرارة، والتي غالبًا ما تكون العوامل التي تحد من أداء مقاييس دوران الأنبوب الزجاجي.يمكن للأنابيب الصغيرة مقاس 6 مم (1/4 بوصة) العمل عند ضغوط تصل إلى 500 رطل لكل بوصة مربعة.يمكن للأنبوب الأكبر مقاس 51 مم (2 بوصة) أن يعمل فقط عند ضغط 100 رطل لكل بوصة مربعة.لم تعد مقاييس الدوران الزجاجية عملية عند درجات حرارة حوالي 204 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت)، ولكن بما أن درجة الحرارة والضغط عادةً ما تتوازنان مع بعضهما البعض، فهذا يعني أن مقاييس الدوران قد تكون غير قابلة للاستخدام فعليًا في درجات حرارة منخفضة.سوف تقلل درجة الحرارة المرتفعة من الحد الأقصى لضغط العمل للأنبوب الزجاجي.
في حالة قياس تيارات غازية أو سائلة متعددة في نفس الوقت أو الخلط معًا في مشعب، يمكن استخدام مقاييس دوارة الأنبوب الزجاجي؛كما أنها مناسبة للحالة التي يتدفق فيها سائل واحد عبر عدة قنوات مختلفة، وفي هذه الحالة، تتيح لك أجهزة قياس التدفق متعددة الأنابيب تركيب ستة أجهزة قياس دوارة في جهاز حامل واحد.
عادة ما تكون الأنابيب المعدنية مصنوعة من الألومنيوم أو النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ ويمكن استخدامها لدرجات الحرارة والضغوط المرتفعة.نظرًا لأنها ليست شفافة، يمكن استخدام المتابعات الميكانيكية أو المغناطيسية الموجودة على السطح الخارجي للأنبوب لتحديد موضع الطفو.هنا، يحدد الجمع بين الزنبرك والمكبس معدل التدفق.اختر التركيبات النهائية والمواد الأخرى وفقًا للتطبيق لتجنب التآكل أو التلف.بشكل عام، يمكن استخدامها لتآكل الأنابيب الزجاجية في الحالات التي تكون فيها المطرقة المائية المفاجئة مهمة جدًا، أو في الحالات التي يؤدي فيها ارتفاع درجة الحرارة أو الضغط (مثل الضغط أو الضغط المرتبط بالبخار) إلى إتلاف مقياس دوار الزجاج والسائل المتآكل.
تتضمن أمثلة سوائل مقياس دوار الأنبوب المعدني المثالي القلويات القوية، والقلويات الساخنة، والفلور، وحمض الهيدروفلوريك، والماء الساخن، والبخار، والطين، والغاز الحمضي، والمواد المضافة، والمعادن المنصهرة.يمكن أن تعمل عند ضغوط تصل إلى 750 رطل لكل بوصة مربعة ودرجات حرارة تصل إلى 540 درجة مئوية (1000 درجة فهرنهايت)، ويمكنها قياس تدفق المياه حتى 4000 جالون في الدقيقة أو الهواء حتى 1300 قدم مكعب في الدقيقة.
يمكن استخدام مقياس دوار الأنبوب المعدني كجهاز إرسال تدفق مع التحكم التناظري أو الرقمي.يمكنهم اكتشاف الوضع العائم من خلال الاقتران المغناطيسي.بعد ذلك، يقوم هذا بتحريك المؤشر بشكل حلزوني مغناطيسي لعرض الموضع العائم خارجيًا.تستخدم أجهزة الإرسال عادةً المعالجات الدقيقة لتوفير مخرجات إنذار ونبض لقياس ونقل تدفق السوائل.
تتميز أجهزة استشعار الضغط الصناعية/الثقيلة بطبقات مرنة ويمكن أن تعمل في ظل الظروف الصناعية الثقيلة.عادة ما يتم استخدام جهاز الإرسال القابل للتوسيع 4-20 مللي أمبير: فهو يتمتع بمقاومة أكبر للضوضاء الكهربائية، والتي قد تكون مشكلة في المواقع الصناعية الثقيلة.
كما ذكرنا سابقًا، هناك العديد من الاحتمالات لاختيار المواد والتصميمات للعوامات والحشوات والحلقات الدائرية والتجهيزات النهائية.الأنابيب الزجاجية هي الأكثر شيوعًا، لكن يمكن استخدام الأنابيب المعدنية في الظروف التي قد ينكسر فيها الزجاج.
بالإضافة إلى الزجاج أو البلاستيك أو المعدن أو الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكن أيضًا تصنيع العوامة من الفولاذ الكربوني والياقوت والتنتالوم.العوامة لها حافة حادة عند النقطة التي يجب ملاحظة القراءة فيها بمقياس أنبوبي.
يمكن استخدام مقاييس الدوران في الفراغ.يمكن للصمام الموجود عند مخرج جهاز القياس أن يسمح بحدوث ذلك.إذا كان نطاق التدفق المتوقع كبيرًا، فيمكن استخدام مقياس الجريان ذو الكرة الدوارة المزدوجة.عادة ما تكون هناك كرة سوداء لقياس التدفق الصغير، وكرة بيضاء كبيرة لقياس التدفق الأكبر.اقرأ الكرة السوداء حتى تتجاوز المقياس، ثم استخدم الكرة البيضاء للقراءة.تتضمن أمثلة نطاقات القياس الكرات السوداء بمدى سرعة يتراوح بين 235-2350 مل/دقيقة، والكرات البيضاء بمدى أقصى يبلغ 5000 مل/دقيقة.
يمكن أن يحل استخدام دوارات الأنابيب البلاستيكية محل الماء الساخن والبخار والسوائل المسببة للتآكل بتكلفة منخفضة.يمكن أن تكون مصنوعة من PFA أو polysulfone أو polyamide.لتجنب التآكل، يمكن تصنيع الأجزاء المبللة من الفولاذ المقاوم للصدأ بحلقات FKM أو Kalrez® O، أو PVDF أو PFA، أو PTFE، أو PCTFE.
في نطاق 4:1، يمكن معايرة مقياس الدوران المختبري بدقة تبلغ 0.50% AR.دقة أجهزة قياس الدوران الصناعية أسوأ قليلاً؛عادة FS في حدود 10:1 هو 1-2٪.بالنسبة لتطبيقات التطهير والتجاوز، يبلغ الخطأ حوالي 5%.
يمكنك ضبط معدل التدفق يدويًا، وضبط فتحة الصمام، ومراقبة المقياس في نفس الوقت لمعايرة معدل تدفق العملية؛عند معايرة عملية معينة في ظل نفس ظروف التشغيل، يمكن أن يوفر مقياس الدوران قياسات قابلة للتكرار، وتكون نتيجة القياس في حدود 0.25% من معدل التدفق الفعلي.
على الرغم من أن اللزوجة تعتمد على التصميم، عندما تتغير لزوجة العضو الدوار بشكل طفيف، فإن مقياس الدوران غالبًا لا يتغير كثيرًا: مقياس الدوران الصغير جدًا الذي يستخدم القياس الكروي هو الأكثر حساسية، في حين أن مقياس الدوران الأكبر ليس حساسًا.إذا تجاوز مقياس الدوران حد اللزوجة، فيجب تصحيح قراءة اللزوجة؛عادةً، يتم تحديد حد اللزوجة بواسطة المادة وشكل العوامة، وسيتم توفير الحد من قبل الشركة المصنعة لمقياس الدوران.
تعتمد أجهزة قياس الدوران على كثافة السائل.إذا كان من السهل تغييره، يمكنك استخدام طفوتين، واحدة تعتمد على الحجم والأخرى تستخدم لتصحيح الكثافة.بشكل عام، إذا كانت كثافة العوامة تتوافق مع كثافة السائل، فإن تغير الكثافة بسبب الطفو سيكون أكثر أهمية، مما يؤدي إلى مزيد من التغييرات في موضع العوامة.تعد مقاييس دوارة التدفق الشامل مناسبة أكثر للسوائل منخفضة اللزوجة مثل عصير السكر الخام والبنزين ووقود الطائرات والهيدروكربونات الخفيفة.
يجب ألا يؤثر تكوين أنبوب المنبع على دقة التدفق؛لا تقم بتثبيت مقياس الجريان بعد إدخال الكوع في الأنبوب.ميزة أخرى هي أن السائل يمر دائمًا عبر مقياس الدوران، ويجب أن يظل نظيفًا وخاليًا من الحطام؛ومع ذلك، يجب استخدام سائل نظيف لهذا الغرض، دون احتمال وجود جزيئات أو طلاء جدار الأنبوب، الأمر الذي سيؤدي إلى أن يصبح مقياس الدوران غير دقيق ويصبح في النهاية غير صالح للاستخدام.
تم الحصول على هذه المعلومات ومراجعتها وتكييفها من المواد المقدمة من شركة OMEGA Engineering Ltd.
أوميغا الهندسية المحدودة (29 أغسطس 2018).مقدمة لقياس الدوران.أزوم.تم الاسترجاع من https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=15410 في 6 ديسمبر 2020.
شركة أوميغا الهندسية المحدودة "مقدمة لمعدل تدفق مقياس الدوران".أزوم.6 ديسمبر 2020. .
شركة أوميغا الهندسية المحدودة "مقدمة لمعدل تدفق مقياس الدوران".أزوم.https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=15410.(تم الدخول في 6 ديسمبر 2020).
OMEGA Engineering Ltd., 2018. مقدمة لقياس الدوران.AZoM، شوهد في 6 ديسمبر 2020، https://www.azom.com/article.aspx?معرف المقالة = 15410.
في هذه المقابلة، تحدث سايمون تايلور، مدير التسويق بشركة Mettler-Toledo GmbH، عن كيفية تحسين أبحاث البطاريات والإنتاج ومراقبة الجودة من خلال المعايرة بالتحليل الحجمي.
في هذه المقابلة، تحدث الرئيس التنفيذي لشركة AZoM وScintacor وكبير المهندسين إد بولارد ومارتن لويس عن Scintacor ومنتجات الشركة وقدراتها ورؤيتها للمستقبل.
تحدث الرئيس التنفيذي لشركة Bcomp، كريستيان فيشر، مع AZoM عن المشاركة المهمة لفريق ماكلارين للفورمولا 1.وساعدت الشركة في تطوير مقاعد السباق المركبة من الألياف الطبيعية، مما يعكس اتجاه تطوير التكنولوجيا الأكثر استدامة في صناعتي السباق والسيارات.
تم تصميم مضخة الصرف الصحي TP من سلسلة TP من HOMA خصيصًا للتعامل مع المواد الصلبة منخفضة التدفق في مختلف الصناعات، ويمكن أن توفر تكوينات مختلفة وفقًا للمتطلبات.
يوفر مصفف XY عملية XY الأساسية لتطبيقات دورة الخدمة المنخفضة التي لا تتطلب دقة عالية.
نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط لتحسين تجربتك.من خلال الاستمرار في تصفح هذا الموقع، فإنك توافق على استخدامنا لملفات تعريف الارتباط.معلومات اكثر.