مقياس تدفق الكوع
أولاً. الخصائص الرئيسية لمقياس التدفق ذو الأنبوب المنحني
مقياس التدفق ذو الأنبوب المنحني HQ-WG هو جهاز قياس تدفق نموذجي موفر للطاقة يعتمد على فرق الضغط، ويستخدم على نطاق واسع في صناعة المعادن والصناعات الكيماوية والبتروكيماويات والطاقة الحرارية والمنسوجات وصناعة الورق والأدوية وتجهيز الأغذية وقطاعات التدفئة لقياس معدل تدفق السوائل والغازات والبخار. يمكن استخدامه كأداة لقياس التدفق للمراقبة والتراكم المستمر للتدفق على المدى الطويل، ودقته المتكررة الممتازة تجعله مناسبًا للاستخدام كجهاز قياس تدفق في وحدات التحكم في التدفق. نطاق تطبيقه واسع جدًا.
يمكن لمقياس التدفق ذو الأنبوب المنحني HQ-WG التكيف مع ظروف الحقل المعقدة المختلفة، وتجذب خصائصه من حيث ظروف وطرق التركيب اهتمامًا واعترافًا متزايدين من المتخصصين في الصناعة والمستخدمين المعنيين. بصفتها وافدًا جديدًا إلى سوق مقاييس التدفق، شهد مقياس التدفق ذو الأنبوب المنحني تحسينات كبيرة في التغطية السوقية ومعدل النمو في السنوات الأخيرة.
ثانياً. مكونات مقياس التدفق ذو الأنبوب المنحني
يتكون مقياس التدفق ذو الأنبوب المنحني بشكل أساسي من مستشعر أنبوب منحني، ومجمع تدفق ذكي، وجهاز إرسال فرق الضغط، وبعض مكونات صمام الأنبوب الداعمة. عند الحاجة إلى تعويض الكثافة (تعويض درجة الحرارة والضغط) للوسط لقياس التدفق، يجب أيضًا تضمين جهاز إرسال الضغط ومكونات درجة الحرارة وملحقات أخرى.
![]()
ثالثاً. مبدأ عمل مقياس التدفق ذو الأنبوب المنحني
عندما يتدفق السائل عبر مستشعر الأنبوب المنحني، فإنه مقيد بالمستشعر ويُجبر على التحرك في حركة دائرية (أي، تدفق دوامي قسري). تولد القوة الطاردة المركزية الناتجة عن السائل فرق ضغط △P (P1-P2) بين الجدران الداخلية والخارجية للمستشعر. ترتبط مقدار هذه القوة الطاردة المركزية بعوامل مثل سرعة السائل v، والكثافة ρ، ونصف قطر الانحناء R للحركة الدائرية، أي:
△P = F(V, ρ, R)
يتم توجيه قيمة فرق الضغط هذه من خلال أنابيب استشعار الضغط المثبتة بزاوية 45 درجة على الجانبين الداخلي والخارجي لمستشعر الأنبوب المنحني وإرسالها إلى جهاز إرسال فرق الضغط. يقوم جهاز إرسال فرق الضغط بتحويله إلى إشارة تيار 4-20mA، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى أداة ثانوية لمزيد من المعالجة. التعبير الوظيفي بين متوسط سرعة السائل وقيمة فرق الضغط هو:
![]()
حيث: V: متوسط سرعة تدفق الوسط (م/ث)
Cf: معامل التدفق (مرتبط بالشكل الهيكلي لمستشعر الانحناء، ورقم رينولدز للسائل، واللزوجة الديناميكية، ومعامل الانضغاط، وخشونة الأنبوب، وغيرها من المعلمات)؛
△P: فرق الضغط بين الجانبين الداخلي والخارجي لمستشعر الانحناء؛
△P = P1 - P2 (Pa)؛ ρ: كثافة الوسط المقاس (كجم/م³).
رابعاً. الخصائص الرئيسية لمقياس التدفق ذو الانحناء
1. هيكل بسيط
لا يوجد فقدان مقاومة إضافي – مستشعر الانحناء عبارة عن كوع بزاوية 90 درجة بأبعاد هندسية محددة، إما دائرية أو مستطيلة. ليس لديه ملحقات داخلية أو أجهزة خانقة أو مقيدات تدفق، مما يؤدي إلى هيكل بسيط وعدم وجود فقدان مقاومة إضافي. إنه جهاز قياس تدفق موفر للطاقة.
2. تكرار جيد
تكرار مقياس التدفق ذو الانحناء أفضل من ±0.2٪، وهو الأساس لتحقيق نتائج قياس عالية الدقة.
3. مقاومة جيدة للتآكل وعمر خدمة طويل
عمر خدمة مستشعر الانحناء يعادل عمر خدمة الكوع القياسي الذي يحل محله. إنه مقاوم للتآكل، والتآكل الطفيف لقطر الأنبوب أثناء التشغيل طويل الأجل له تأثير ضئيل على دقة قياس مستشعر الانحناء، مما يضمن التشغيل المستقر على مدى فترة طويلة.
4. تركيب لحام مباشر بسيط
يمكن تركيب مستشعر الانحناء عن طريق اللحام المباشر، مما يحل مشاكل مثل التسرب ويقلل بشكل كبير من عبء عمل الصيانة والتكاليف في الموقع.
5. قدرة قوية على التكيف ونطاق قياس واسع
لا يتأثر مقياس التدفق ذو الانحناء بعوامل ضارة مثل درجة الحرارة المرتفعة والغبار والرطوبة والاهتزاز والمجالات الكهرومغناطيسية، ويمكنه العمل في أي بيئة معقدة. قطر أنبوب القياس مناسب لـ DN15~2000mm، وأحجام مختلفة من الأنابيب المستطيلة، مع سرعة تدفق السائل لا تقل عن 0.5 م/ث، وسرعة تدفق البخار أو الغاز لا تقل عن 5 م/ث.
6. متطلبات قسم الأنبوب المستقيم المنخفضة
يحتوي مستشعر الانحناء على متطلبات منخفضة نسبيًا لقسم الأنبوب المستقيم؛ يمكن الحصول على دقة قياس كافية طالما تم استيفاء متطلبات 5D قبل و 2D بعد الانحناء.
خامساً. مواصفات وأنواع مقاييس التدفق ذات الأنبوب المنحني
![]()
(1) لا تتضمن هذه العينة معلومات الاختيار لأجهزة الإرسال؛ يرجى الاتصال بالموزع المحلي أو الشركة المصنعة مباشرة إذا لزم الأمر. (2) تتوفر خيارات وسائط خاصة أخرى؛ يرجى الاتصال بالشركة المصنعة للحصول على التفاصيل.
سادساً. جدول اختيار مقاييس تدفق الكوع
جدول رمز اختيار مقياس تدفق الكوع
![]()
*يتضمن النوع المتكامل صمام التنصت على الضغط الملحوم، ومشعب ثلاثي الصمامات، وأنبوب قصير للتنصت على الضغط، وكلها ملحومة مع جسم مقياس التدفق ويتم توفيرها كمجموعة كاملة. مادة الأنبوب القصير للتنصت على الضغط/صمام التنصت على الضغط/مشعب ثلاثي الصمامات هي نفس مادة منفذ التنصت على الضغط (وفقًا لمتطلبات العملية في الموقع، يمكن أن يكون صمام التنصت على الضغط صمام كرة ملحوم بالمقبس، أو صمام بوابة ملحوم بالمقبس، أو أنواع ومواد أخرى من الصمامات). مادة شفة التزاوج هي نفس مادة خط الأنابيب في الموقع. يتم توفير جهاز الإرسال وفقًا لمتطلبات المستخدم.
**لا يتضمن النوع المنفصل جميع ملحقات التركيب. يتم توفيرها وفقًا لمتطلبات المستخدم في وقت الطلب. مادة شفة التزاوج هي نفس مادة خط الأنابيب في الموقع. يوصى بالنوع المنفصل لقياس البخار.
***عندما يكون خط الأنابيب مستطيلًا، يتم تحديد مواصفات القطر الاسمي وفقًا للبعد الأوسع.
****رمز الاختيار للقطر الاسمي DN32 هو 0D.
سابعاً. الأبعاد الهيكلية لمقاييس تدفق أنبوب الكوع
(1) منتجات سلسلة HQ-WG-L
رسم تخطيطي
جدول الأبعاد الهيكلية
![]()
(2) منتجات سلسلة HQ-WG-S
رسم تخطيطي للهيكل العام
![]()
جدول الأبعاد الهيكلية
![]()
(3) منتجات سلسلة HQ-WG-H
رسم تخطيطي للهيكل العام
![]()
جدول الأبعاد الهيكلية
![]()
(4) منتجات سلسلة HQ-WG-P
رسم تخطيطي للهيكل العام
![]()
جدول الأبعاد الهيكلية
![]()
(5) منتجات سلسلة HQ-WG-X
رسم تخطيطي للهيكل العام
![]()
![]()
ثامناً. متطلبات تركيب مقاييس تدفق الكوع
1. متطلبات قسم الأنبوب المستقيم
يجب تحديد نقطة قياس التدفق لمستشعر الكوع من النوع HQ-WGL عند انحناء طبيعي في خط الأنابيب المقاس. يمكن تحديد نقطة قياس التدفق لمستشعر الكوع من النوع VCFS على أي قسم أنبوب مستقيم، ويجب أن يفي طول أقسام الأنابيب المستقيمة قبل وبعد بمتطلبات 5D و 2D على التوالي.
2. اختيار مساحة التركيب والموضع
يمكن تركيب مستشعر الكوع من النوع HQ-WG-H عند انحناء خط الأنابيب المقاس باستخدام وصلة شفة أو اللحام. يمكن أن تكون حالة تركيبه المكاني، من حيث المبدأ، عشوائية. بشكل عام، هناك ثلاث حالات تركيب للاختيار من بينها:
أ. أفقي إلى أفقي (كما هو موضح في الشكل المرفق)؛
ب. أفقي إلى رأسيًا لأعلى أو رأسيًا لأسفل إلى أفقي (كما هو موضح في الشكل المرفق)؛
ج. رأسيًا لأسفل أو رأسيًا لأعلى إلى أفقي (كما هو موضح في الشكل المرفق)؛
يمكن تركيب مستشعر الكوع من النوع S على خط أنابيب مستقيم في أي حالة (رأسية أو أفقية)، ولا يقتصر بشكل أساسي على ظروف الموقع.
![]()
3. احتياطات التركيب لفتحات الضغط على مقاييس التدفق ذات الأنبوب المنحني من النوع HQ-WG-P
(أ) لقياس الوسائط السائلة العامة، يمكن تركيب مستشعر الأنبوب المنحني في أي اتجاه:
نظرًا لأن السائل الموجود في الأنبوب والسائل الموجود في أنبوب استشعار الضغط يخضعان لنفس ظروف التشغيل تقريبًا، فلا يلزم أي إزاحة أو تعويض لجهاز إرسال فرق الضغط، بغض النظر عن موضع فتحتي الضغط لمستشعر الأنبوب المنحني.
(ب) بالنسبة للأنظمة التي تقيس الماء الساخن أو البارد، من الأفضل اختيار تركيب أفقي إلى أفقي: إذا تم تركيب مستشعر الأنبوب المنحني رأسيًا، فسيكون هناك فرق ارتفاع H بين فتحتي الضغط لمستشعر الأنبوب المنحني (كما هو موضح في الشكل الأيمن). نظرًا لأن السائل الموجود في الأنبوب والسائل الموجود في أنبوب استشعار الضغط في درجات حرارة مختلفة، ستختلف كثافاتهما. لتحسين دقة قياس النظام، من الضروري تعويض انحراف جهاز إرسال فرق الضغط الناتج عن فرق الارتفاع واختلاف درجة الحرارة هذا. يمكن حساب الإزاحة باستخدام الصيغة التالية:
△P = H (ρ1 - ρ2) × 9.81
حيث: △P – إزاحة جهاز إرسال فرق الضغط، باسكال؛
H – فرق الارتفاع بين فتحتي الضغط، م؛
ρ1 – كثافة السائل في أنبوب استشعار الضغط، كجم/م³؛
ρ2 – كثافة السائل في الأنبوب، كجم/م³.
(ج) لقياس البخار أو الغازات الأخرى القابلة للتكثف، من الأفضل تركيب مستشعر الأنبوب المنحني أفقيًا:
عندما يتم تركيب مستشعر الأنبوب المنحني رأسيًا، سيمتلئ أنبوب استشعار الضغط في النهاية بالسائل، ومن الضروري تعويض فرق الارتفاع لأعمدة السائل في أنبوبي استشعار الضغط. لتجنب أخطاء القياس الإضافية الناتجة عن التعويض غير الصحيح، إذا سمحت ظروف الموقع، فيجب تركيب مستشعر الأنبوب المنحني أفقيًا، أو يجب تحديد مستشعر أنبوب منحني على شكل S، بحيث تكون فتحتا الضغط لمستشعر الأنبوب المنحني على نفس المستوى الأفقي، وبالتالي القضاء بشكل أساسي على الحاجة إلى تعويض جهاز إرسال فرق الضغط.
4. تركيب خطوط استشعار الضغط
![]()
تاسعاً. رسم تخطيطي للتركيب في الموقع لمقياس التدفق ذو الأنبوب المنحني
![]()
شهادة معتمدة
![]()