تُحدد ظروف التشغيل المناسبة لمقاييس التدفق الدوامية بناءً على مبدأ القياس وخصائص الأداء. وتشمل سيناريوهات استخدامها الأساسية قياس معدلات التدفق المتوسطة إلى العالية، والوسائط النظيفة/منخفضة الشوائب، والوسائط متعددة الأطوار (غاز/سائل/بخار)، وأقطار الأنابيب المتوسطة إلى الكبيرة. وفيما يلي ظروف التشغيل المحددة:
أولاً: تكييف النوع المتوسط
1. ظروف تشغيل السوائل
- مناسب للسوائل النظيفة ذات اللزوجة المنخفضة أحادية الطور مثل مياه الصنبور، ومياه الصرف الصناعي، والبنزين، والديزل، والميثانول، والإيثانول، والإيثيلين جليكول.
- يتطلب ذلك أن يكون رقم رينولدز للوسط أكبر من 2000 (معدل تدفق متوسط إلى عالٍ). ينبغي تجنب الوسائط عالية اللزوجة (مثل الزيت الثقيل وزيت التشحيم)، لأنها ستؤدي إلى توليد دوامات غير مستقرة وتدهور كبير في الدقة.
2. ظروف تشغيل الغاز
- مناسب للغازات الجافة والنظيفة مثل الغاز الطبيعي والهواء المضغوط والنيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون وغاز الفرن العالي (يجب ترشيح الشوائب).
- يُمكنه تلبية متطلبات قياس الغازات ذات درجة الحرارة العادية والمتوسطة إلى العالية (مثل مراقبة غازات المداخن). يجب الحرص على استقرار ضغط الغاز لتجنب التقلبات الشديدة التي قد تؤثر على نتائج القياس.
3. ظروف تشغيل البخار
- هذا سيناريو مفيد لمقاييس التدفق الدوامي، وهو مناسب بشكل خاص لقياس البخار المشبع والبخار المحمص، مثل بخار الغلايات في محطات الطاقة، وبخار العمليات في المصانع الكيميائية، والبخار في أنظمة التدفئة.
- يمكن أن يتحمل درجات الحرارة العالية والضغط العالي (عادةً درجة الحرارة ≤ 400 درجة مئوية، والضغط ≤ 16 ميجا باسكال) مع فقدان ضغط منخفض، مما يقلل من استهلاك الطاقة في خط الأنابيب.
ثانياً: ظروف عمل خطوط الأنابيب والمنشآت
1. متطلبات قطر الأنابيب
- مناسب للأنابيب متوسطة إلى كبيرة الحجم ذات قطر اسمي ≥ 25 مم (عادةً من 25 إلى 3000 مم). دقة القياس للأنابيب الصغيرة (قطر اسمي < 25 مم) منخفضة، لذا لا يُنصح باستخدامه.
- يدعم التركيب الأفقي أو الرأسي أو المائل، ولكن من الضروري ضمان تدفق كامل للأنابيب للسوائل أو تدفق منتظم للغازات/البخار لتجنب الأنابيب الفارغة أو التدفق ثنائي الطور للغاز والسائل.
2. متطلبات قسم الأنابيب المستقيمة
- يجب استيفاء متطلبات طول أجزاء الأنابيب المستقيمة قبل وبعد العداد: عادةً، يكون الطول قبل العداد ≥ 10 أضعاف قطر الأنبوب، وبعده ≥ 5 أضعاف قطر الأنبوب (عند عدم وجود عناصر تداخل). في حال وجود صمامات أو أكواع، يجب زيادة طول جزء الأنبوب المستقيم (مثلاً، قبل العداد ≥ 20 ضعف قطر الأنبوب) لضمان استقرار تدفق السائل.
ثالثًا: الظروف البيئية وظروف العمل المتعلقة بالعمليات
1. درجة الحرارة والضغط
- نطاق درجة الحرارة: -40 درجة مئوية ~ 400 درجة مئوية (النماذج التقليدية)؛ يمكن لبعض النماذج ذات درجة الحرارة العالية تحمل درجات حرارة أعلى (على سبيل المثال، 550 درجة مئوية).
- نطاق الضغط: 0~16 ميجا باسكال (النماذج التقليدية)؛ يمكن للنماذج عالية الضغط أن تلبي ظروف العمل بضغط ≤ 40 ميجا باسكال (على سبيل المثال، السوائل عالية الضغط في حقول النفط).
2. المتطلبات البيئية
- مناسب للبيئات الصناعية التقليدية مثل ورش البتروكيماويات والطاقة والمعادن. في حال وجود اهتزازات قوية في البيئة (مثلاً بالقرب من المضخات)، يجب تركيب أجهزة تخميد الاهتزازات؛ وإلا ستتداخل الاهتزازات مع عملية كشف الدوامات وتتسبب في انحراف البيانات.
- يمكن استخدامها في سيناريوهات مقاومة للانفجار (حيث يلزم وجود أجهزة استشعار مقاومة للانفجار)، مثل المناطق القابلة للاشتعال والانفجار في حقول النفط والمصانع الكيميائية.
رابعاً: التكيف مع متطلبات التحكم في العمليات
1. نطاق التدفق
- يتميز بنسبة تخفيض واسعة (1:10~1:30)، وهو مناسب لظروف العمل ذات تقلبات التدفق الكبيرة، مثل قياس التغذية في المفاعلات الكيميائية وقياس تدفق البخار أثناء تغيرات الحمل في محطات الطاقة.
2. إخراج الإشارة وتكاملها
- يدعم مخرجات الإشارة مثل 4-20 مللي أمبير، والنبض، وHART، وRS485، ويمكن توصيله مباشرة بأنظمة PLC وDCS لتلبية احتياجات المراقبة عن بعد والتحكم الآلي، مثل التحكم في التدفق ذي الحلقة المغلقة في خطوط الإنتاج الصناعية.
خامساً: ظروف العمل التي يجب تجنبها
- الوسائط عالية اللزوجة (اللزوجة الحركية > 10 مم²/ثانية)، ذات المحتوى الصلب العالي (محتوى الجسيمات الصلبة > 1٪)، سهلة التبلور، أو سهلة الترسيب.
- سيناريوهات معدل التدفق المنخفض (رقم رينولدز Re < 2000) وقطر الأنابيب الصغير (DN < 25 مم).
- التدفق ثنائي الطور غاز-سائل أو التدفق ثنائي الطور سائل-صلب (على سبيل المثال، سائل مع فقاعات، مياه صرف صحي تحتوي على كمية كبيرة من الشوائب).
- البيئات ذات الاهتزازات القوية أو التداخل الكهرومغناطيسي القوي (بدون تدابير وقائية).
تاريخ النشر: 25 ديسمبر 2025