مجال تطبيق مقياس التدفق الكهرومغناطيسي

مجال تطبيق مقياس التدفق الكهرومغناطيسي:

1- عملية الإنتاج الصناعي

يُعدّ مقياس التدفق أحد أهم أنواع أجهزة القياس والتشغيل الآلي للعمليات، ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات التعدين، والطاقة الكهربائية، والفحم، والصناعات الكيميائية، والبترول، والنقل، والبناء، والنسيج، والغذاء، والأدوية، والزراعة، وحماية البيئة، والحياة اليومية، وغيرها من قطاعات الاقتصاد الوطني. ويهدف إلى تطوير الإنتاج الصناعي والزراعي، وترشيد استهلاك الطاقة، وتحسين جودة المنتجات، ويُعتبر أداةً بالغة الأهمية لرفع الكفاءة الاقتصادية ومستوى الإدارة، ويحتل مكانةً بارزةً في الاقتصاد الوطني. وفي أجهزة القياس والتشغيل الآلي للعمليات، يؤدي مقياس التدفق وظيفتين رئيسيتين: فهو أداة اختبار لأنظمة التحكم في التشغيل الآلي للعمليات، ومقياس إجمالي لقياس كميات المواد.

2. قياس الطاقة

تنقسم الطاقة إلى طاقة أولية (الفحم، والنفط الخام، وغاز الميثان المستخرج من طبقات الفحم، والغاز البترولي المسال، والغاز الطبيعي)، وطاقة ثانوية (الكهرباء، وفحم الكوك، والغاز الصناعي، والنفط المكرر، والغاز البترولي المسال، والبخار)، ووسائط نقل الطاقة (الهواء المضغوط، والأكسجين، والنيتروجين، والهيدروجين، والماء). يُعد قياس الطاقة وسيلةً مهمةً لإدارتها علميًا، وترشيد استهلاكها، وخفضه، وتحسين الجدوى الاقتصادية. ويُعتبر مقياس التدفق جزءًا أساسيًا من عدادات الطاقة، حيث تُستخدم هذه العدادات بكثرة في قياس تدفق الماء، والغاز الصناعي، والغاز الطبيعي، والبخار، والنفط، باعتبارها أدواتٍ لإدارة الطاقة والمحاسبة الاقتصادية.

3. هندسة حماية البيئة

يُشكل انبعاث غازات المداخن والنفايات السائلة ومياه الصرف الصحي تلوثًا خطيرًا للغلاف الجوي والموارد المائية، ويُهدد بشكل بالغ البيئة المعيشية للإنسان. وقد أدرجت الدولة التنمية المستدامة كسياسة وطنية، وستكون حماية البيئة القضية الأهم في القرن الحادي والعشرين. وللسيطرة على تلوث الهواء والماء، لا بد من تعزيز الإدارة، ويُعد التحكم الكمي في كمية التلوث أساس هذه الإدارة، حيث يحتل قياس تدفق غازات المداخن ومياه الصرف الصحي ومعالجة غازات النفايات مكانة لا غنى عنها. تُعد الصين دولة تعتمد على الفحم، ولديها ملايين المداخن التي تضخ الدخان في الغلاف الجوي. ويُعد التحكم في انبعاثات غازات المداخن عنصرًا هامًا في مكافحة التلوث، حيث يجب تزويد كل مدخنة بأجهزة تحليل غازات المداخن وأجهزة قياس التدفق، لتكوين نظام مراقبة الانبعاثات. ويُعد قياس معدل تدفق غازات المداخن أمرًا بالغ الصعوبة، نظرًا لكبر حجم المداخن وعدم انتظام شكلها، وتغير تركيب الغاز، وارتفاع معدل التدفق، ووجود الأوساخ والغبار والتآكل ودرجات الحرارة العالية، فضلًا عن عدم وجود أجزاء مستقيمة في الأنابيب.

4. النقل

توجد خمس طرق لنقل النفط والغاز: السكك الحديدية، والطرق البرية، والنقل الجوي، والنقل المائي، والنقل عبر الأنابيب. ورغم أن النقل عبر الأنابيب موجود منذ زمن طويل، إلا أنه ليس شائع الاستخدام. ومع تزايد المشكلات البيئية، لفتت خصائص النقل عبر الأنابيب انتباه الناس. ويجب أن يكون النقل عبر الأنابيب مزودًا بأجهزة قياس التدفق، التي تُعدّ بمثابة عين التحكم والتوزيع والجدولة، كما أنها الأداة الأمثل لمراقبة السلامة والمحاسبة الاقتصادية.

5. المستحضرات الصيدلانية الحيوية

سيشهد القرن الحادي والعشرون بداية عصر علوم الحياة، وسيتطور قطاع التكنولوجيا الحيوية بوتيرة متسارعة. تتطلب التكنولوجيا الحيوية مراقبة وقياس العديد من المواد، كالدم والبول وغيرها. كما يعاني قطاع صناعة الأدوية من نقص في أجهزة قياس التدفق المستخدمة في مختلف تركيبات الأدوية ومكونات المستحضرات السائلة، مما يجعل تطوير هذه الأجهزة عملية معقدة ومتعددة الأنواع.

6. التجارب العلمية

لا يقتصر الأمر على كثرة عدد مقاييس التدفق اللازمة للتجارب العلمية، بل تتنوع بشكل كبير أيضاً. تشير الإحصائيات إلى أن جزءاً كبيراً من أكثر من 100 نوع من مقاييس التدفق يُستخدم في البحث العلمي، وهي غير متوفرة بكميات كبيرة في الأسواق، ولذلك أنشأت العديد من المؤسسات البحثية والشركات الكبرى فرقاً متخصصة لتطويرها.

7. المحيطات والأنهار والبحيرات

تُعدّ هذه المناطق قنوات تدفق مفتوحة، وعادةً ما يتطلب الأمر قياس معدل التدفق ثم حسابه. يتشابه المبدأ الفيزيائي وأساس ميكانيكا الموائع لمقياس التيار ومقياس التدفق، لكن مبدأ عمل الجهاز وبنيته وشروط استخدامه تختلف اختلافًا كبيرًا.