قياس الواجهة:رادار الموجة الموجهة يمكن أن تقيس الواجهة، مثل الواجهة النفط-المياه، والواجهة بين السائل والدلو، الخ هذه الوظيفة مهمة جدا في البتروكيماويات،الصناعات الكيميائية وغيرها، وخاصة في أنظمة السوائل متعددة المراحل لقياس ارتفاع الحدود بين وسائل مختلفة.وضع التنفيذ ومتطلبات ظروف العمل.
1المبدأ الأساسي لقياس الواجهة
وترابط قياس رادار الموجة الموجهة يعتمد على مبدأ الفرق الثابت للكهرباء الكهربائية وعكس الموجة الكهرومغناطيسية.
1آلية انعكاس الموجات الكهرومغناطيسية:
• الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة من رادار الموجة الموجهة سوف تعكس جزئيا عندما تواجه وسائل مختلفة.تعتمد قوة هذا الانعكاس على الفرق في السماح بين الوسائط المجاورة.
• الوسيط ذو الثابت الكهربائي العالي يعكس إشارة أقوى. على سبيل المثال، الثابت الكهربائي للمياه (≈ 80) أعلى بكثير من النفط (≈ 2 ~ 4) ،لذا فإن الإشارة المنعكسة واضحة جدا في واجهة النفط والماء.
2توزيع الإشارة:
• الموجات الكهرومغناطيسية تلتقي أولاً بسطح السائل (على سبيل المثال، الجزء العلوي من طبقة النفط) ، حيث يحدث أول انعكاس.
• الموجة الكهرومغناطيسية المتبقية تستمر في الانتشار حتى تصل إلى واجهة النفط والماء، مما ينتج انعكاسًا ثانًا.
• بعد استلام الإشارتين المنعكستين، يحسب الجهاز ارتفاع مستوى السائل وارتفاع الواجهة على التوالي من خلال الفرق الزمني وقوة الإشارة.
3قياس الواجهة المزدوجة:
• بالنسبة لخليطات النفط والماء، يمكن لرادار الموجة الموجهة قياس موقع مستوى النفط في الأعلى وارتفاع واجهة النفط والماء في الأسفل.
2طريقة قياس الواجهة
2.1 معالجة الإشارات
يستخدم رادار الموجات الموجهة خوارزمية تحليل إشارة خاصة لتحقيق قياس واجهة:
• تحليل قوة الإشارة:
• تمييز المستوى السائل العلوي عن الواجهة السفلية عن طريق تحليل قوة الإشارة المنعكسة.
الوسيط ذو الثابت الكهربائي العالي (مثل الماء) يعكس إشارة أقوى، في حين أن الوسيط ذو الثابت الكهربائي المنخفض (مثل النفط) لديه إشارة أضعف.
• حساب الفرق الزمني:
• يُسجل الأداة وقت كل إشارة مُعَكَّسة، وبالاقتران مع سرعة الموجة المعروفة، يحسب موقع مستوى السائل العلوي والشاشة على التوالي.
2.2 المعايرة المتعددة
في الظروف الفعلية ، يتطلب قياس الواجهة معايرة المصنع أو معايرة الميدان لرادار الموجة الموجهة:
• معايرة المصنع: يحدد المصنعون المعلمات مسبقاً وفقًا لسرعة السماح للمواد الشائعة.
• المعايرة في الموقع: يحدد المستخدم ويقوم بتحسين الأداة وفقًا للوسيط المحدد ، مثل إدخال قيمة الثابت الكهربائي للوسائط المختلفة.
3متطلبات حالة العمل لقياس الواجهة
3.1 متطلبات متوسطة
1الفرق الثابت للكهرباء:
• دقة قياس الواجهة مرتبطة مباشرة بالاختلاف الثابت الديالكتروني. كلما زاد الاختلاف الثابت الديالكتروني ،كلما زادت قوة الإشارة المنعكسة من الواجهة وزادت موثوقية القياس.
• أمثلة على الاختلافات النموذجية للوسائط:
• الماء والزيت: اختلافات كبيرة، سهلة القياس.
• الكحول مقابل الزيت: الفرق أصغر وربما يتطلب جهازاً أكثر حساسية.
2التوحيد:
• يجب أن تكون الوسط المقاس متجانسة قدر الإمكان ، على سبيل المثال ، يجب أن تكون واجهة الزيت والماء واضحة. إذا كانت الوسطة لديها تذبذب كبير أو منطقة خلط (طبقة البولصة) ،قد يؤدي إلى أخطاء في القياس.
3.2 متطلبات البيئة
1التحريك والتذبذب:
• إذا كانت الواجهة تتقلب بشكل عنيف (مثل التحريك العنيف أو الرمي) ، قد تكون الإشارة المنعكسة غير مستقرة.
• يوصى بالقياس في ظروف ثابتة أو أكثر استقراراً.
2درجة الحرارة والضغط
• رادار الموجات الموجهة يمكن أن تتكيف بشكل عام مع درجات الحرارة والضغط العالية، ولكن من الضروري التأكد من أن مادة العصا يمكن أن تتحمل ظروف العمل الفعلية.
• قد يكون للتدرجات الحرارية الكبيرة تأثير طفيف على سرعة انتشار الإشارة، ولكن يمكن تصحيح الجهاز عن طريق التعويض.
3شكل الحاوية والعقبات:
• يجب أن يتجنب عصا المسبار المحركات أو السلالم المتحركة أو العقبات الهيكلية الأخرى لتجنب التدخل في انتشار الإشارة.
3.3 مدخل ثابت للكهرباء
• قياس الواجهة يتطلب إدخال السماح لكلتا الوسائط مسبقاً.
• إذا كانت السماحية للوسيطين قريبة جدًا (على سبيل المثال ، الفرق أقل من 5) ، فقد يواجه رادار الموجة الموجهة صعوبة في التمييز بين الواجهة بدقة.
4مزايا وقيود قياس الواجهة
الميزة
1قياس بدون اتصال (من خلال قضيب المسبار): لا يوجد اتصال مباشر مع الواجهة ، متانة قوية.
2التمييز الدقيق بين الواجهة: يمكن أن يقيس مستوى السائل العلوي وموقف الواجهة في نفس الوقت، وتوفير معلومات شاملة من السائل متعددة الطبقات.
3مقاومة للظروف المعقدة: مناسبة لدرجات الحرارة العالية، الضغط العالي، بيئة الوسائط التآكل.
4التكامل السهل: متوافق مع أنظمة الأتمتة الصناعية، ويمكن تحقيق مراقبة البيانات عن بعد.
القيود
1اعتماد قوي على الفرق الثابت في الكهرباء المضادة للكهرباء: من الصعب قياس الواجهة مع الفرق الصغير في الثابت في الكهرباء المضادة للكهرباء.
2تأثير طبقة المستحلب:
• إذا كانت هناك طبقة مستحلبة بين الوسطين (مثل خليط من الزيت والماء) ، قد يتم تشتيت الإشارة المنعكسة ويمكن قياس ارتفاع الواجهة بشكل غير دقيق.
3إشارات التداخل: قد تسبب أجهزة التحريك أو أجهزة أخرى إشارات عاكسة زائفة.
4تعقيد المعايرة: من الضروري فهم خصائص الوسط المقاس بدقة من أجل إجراء معايرة فعالة.
5سيناريوهات تطبيق نموذجية
1فاصل النفط والماء: يستخدم لقياس ارتفاع مستوى النفط وموقع واجهة النفط والماء لضمان نقاء النفط.
2خزان التفاعل الكيميائي: مراقبة حالة طبقة السوائل المختلفة خلال عملية التفاعل.
3معالجة مياه الصرف الصحي: قياس ارتفاع طبقة المياه النظيفة وواجهة الوحل لتحسين عملية العملية.
4إدارة مستوى الخزان: قياس دقيق لكل طبقة سائل في خزان السائل المختلط.
خلاصة
يمكن لرادار الموجة الموجهة قياس ارتفاع واجهة السائل بدقة عن طريق الكشف عن الإشارات المنعكسة من وسائل مختلفة.المفتاح يكمن في الفرق بين الثابتة الكهربائية وتكنولوجيا معالجة الإشارةعلى الرغم من أن لديها متطلبات معينة لظروف العمل وخصائص متوسطة،دقة عالية وتطبيق واسع جعلها الأداة المفضلة لقياس واجهة السائل متعددة المراحل.
شكراً لكِ
رادار الموجة الموجهة هو نوع من الأجهزة التي تستخدم الموجة الكهرومغناطيسية لقياس مستوى السائل ومستوى المواد ، والتي غالبا ما تستخدم لقياس موقع السائل ،القمامة أو الجسيمات الصلبة في البيئة الصناعيةلديها خصائص الدقة العالية، والمتانة والقدرة على التكيف مع مجموعة متنوعة من ظروف العمل. فيما يلي شرح مفصل للمبدأ الأساسي، عملية العمل،الشروط المطبقة، المزايا والعيوب.
1كيف يعمل
يستند رادار الموجات الموجهة إلى قياس الانعكاس في مجال الزمن (TDR) ، الذي ينقل ويعكس الموجات الكهرومغناطيسية لقياس موقع الوسيط.
• المكونات الأساسية:
• عصا أو كابل استكشاف: الناقل الذي يوجه انتشار الموجات الكهرومغناطيسية.
• جهاز إرسال: ينبعث من موجات كهرومغناطيسية منخفضة الطاقة عالية التردد (عادة الموجات الدقيقة).
• جهاز الاستقبال: يستقبل إشارة الموجة الكهرومغناطيسية المنعكسة.
• الوحدة الإلكترونية: معالجة وتحليل الإشارات ونتائج قياسات الإخراج.
• عملية القياس:
1الجهاز يصدر موجات كهرومغناطيسية من خلال قضيب المسبار أو الكابل.
2الموجات الكهرومغناطيسية تنتشر على طول قضيب المسبار أو الكابل ، وعندما تواجه الوسط المقاس (مثل الجسيمات السائلة أو الصلبة) ،بعض الموجات الكهرومغناطيسية سوف تنعكس مرة أخرى لأن الثابتة الكهربائية للوسط مختلفة عن تلك من الهواء.
3الجهاز يسجل الوقت الذي يستغرقه الإصدار الموجات الكهرومغناطيسية والعكس (وقت الطيران).
4وفقا لسرعة الانتشار للموجة الكهرومغناطيسية في قضيب المسبار (المعروفة) ، حساب مسافة الموجة من المسبار إلى سطح الوسيط.
5جنبا إلى جنب مع طول قضيب المسبار وحجم الحاوية، حساب مستوى السائل أو مستوى المواد.
2ظروف التشغيل
يستخدم رادار الموجات الموجهة على نطاق واسع في المجالات الصناعية ، وهو مناسب لمجموعة متنوعة من الظروف المعقدة ، كما يلي:
2.1 قياس السائل
• السوائل النظيفة مثل الماء، المذيبات، الزيوت.
• السائل اللزج: مثل البترول، الراتنج، السماد، الخ
2.2 قياس الجسيمات الصلبة
• المواد الصلبة ذات الكثافة المنخفضة: مثل جزيئات البلاستيك، والمساحيق.
• المواد الصلبة ذات الكثافة العالية: مثل الرمل والاسمنت والحبوب، الخ
2.3 ظروف تشغيل معقدة
• درجة حرارة عالية وضغط مرتفع: يمكن لرادار الموجات الموجه أن يتحمل درجات حرارة متطرفة (مثل ما يصل إلى 400 درجة مئوية) وبيئات ضغط عالية.
• الأسطح المتطايرة أو الرغوة: يمكن أن تتداخل الأسطح المتطايرة أو السائلة مع طرق القياس الأخرى، ولكن أجهزة رادار الموجات الموجهة يمكن أن تتعامل عادة مع ذلك.
• وسائل التآكل: من خلال اختيار المواد المقاومة للتآكل (مثل قضيب المسبار المغطى بتفلون) ، يمكن استخدامه في البيئات التآكلية مثل الحمض والقلي.
3المزايا والعيوب
3.1 المزايا
1دقة عالية: دقة القياس عادة ما تصل إلى ± 2 مم ، وهو مناسب للغاية لتحكم العملية التي تتطلب دقة عالية.
2غير متأثرة بشروط العمل:
• لا تتأثر بتغيرات في درجة الحرارة والضغط والكثافة واللزوجة وغيرها من خصائص الوسيط.
• قابلة للدخول إلى الغبار أو البخار أو الرغوة.
3مجموعة واسعة من التطبيقات: يمكن قياس جميع السوائل تقريباً ومعظم المواد الصلبة.
4خالية من الصيانة: لا أجزاء متحركة، ارتداء صغير، عمر خدمة طويل.
5التثبيت المرن: يمكن تثبيته على الجزء العلوي من الحاوية وقياسه بواسطة قضيب المسبار أو كابل المسبار.
3.2 العيوب
1متطلبات تركيب عالية:
• يجب أن يبقى قضيب المسبار أو الكابل على مسافة معينة من جدار الوعاء لتجنب التداخل.
• هناك متطلبات لطول قضيب المسبار ، ومدى القياس المعمول به محدود (عادة في غضون عشرات الأمتار).
2يعتمد على بيئة التثبيت:
• إذا كان هناك محركات أو عوائق في الحاوية ، فقد تتداخل مع الإشارة.
• بالنسبة لبعض الوسائط الثابتة الكهربائية المنخفضة جداً (مثل بعض منتجات النفط) ، تكون الإشارة المنعكسة ضعيفة، مما يؤثر على القياس.
3التكلفة العالية: بالمقارنة مع مقاييس المستوى التقليدية الأخرى (مثل نوع العائمة ، نوع الضغط) ، فإن التكلفة الأولية أعلى.
4متطلبات عالية لمعالجة الإشارات: في ظل ظروف معقدة، قد تكون هناك حاجة إلى تكنولوجيا معالجة إشارات متقدمة للتمييز بين انعكاسات متعددة.
4. لخص المثال
لنفترض أن لديك دلو مليء بالماء، تأخذ قطب المسبار (رادار الموجات الموجهة) ،عندما تصل الموجة الكهرومغناطيسية إلى السطح، بسبب الثوابت الكهربائية المختلفة للمياه والهواء، يتم انعكاس جزء من الموجة.أجهزة الرادار يقيس الوقت ذهابًا وإيابًا للشعاع ويمكن حساب المسافة من سطح الماء إلى نقطة بداية قضيب المسبار، وبالتالي معرفة ارتفاع المياه.
بالمقارنة مع الطريقة التقليدية "قياس عمق الدلو مع حاكم "، رادار الموجة الموجهة ليس فقط سريع ودقيق، ولكن أيضا يمكن أن تعمل في البيئات القاسية،مثل الماء في الدلو هو درجة حرارة عالية أو تحريك.
من خلال هذه الطريقة، يمكن لرادار الموجات الموجهة قياس مستوى السائل أو مستوى المواد بدقة في ظل ظروف معقدة، وهو مناسب لمختلف التطبيقات الصناعية.من الضروري الانتباه إلى بيئة التثبيت وظروف القياس في الاستخدام لتحقيق أفضل أداء لها.
شكراً لكِ
جهاز قياس مستوى الفلف المغناطيسي هو جهاز قياس مستوى السائل بناءً على مبدأ الرافعة والربط المغناطيسي.
مبدأ العمل
1تأثير الرافعة
المكون الأساسي لمقياس مستوى الفلف المغناطيسي هو عائم مغلق في أنبوب قياس. عندما يرتفع مستوى السائل أو ينخفض ، يتحرك العائم معه.
2إرسال الارتباط المغناطيسي
يحتوي العوّار على مغناطيس دائم، وتحرك العوّار يدفع لوحة الارتداد المغناطيسية على لوحة العرض الخارجية إلى الارتداد،عادة الأحمر أو الأبيض للإشارة إلى المناطق السائلة والغازية على التوالي، مما يشير إلى مستوى السائل.
3. مخرج الإشارة
• يمكن تجهيز جانب أنبوب القياس بنبوب القصب أو جهاز استشعار مغناطيسي للكشف عن إشارة موقع الـ Maglev.
• تقوم الوحدة الإلكترونية بتحويل تغير المستوى إلى إشارة تشبيهية قياسية (على سبيل المثال 4 ~ 20mA) أو إشارة رقمية لنقلها إلى نظام المراقبة عن بعد.
القيود
1وسائل الإعلام المطبقة
مقياس مستوى الفلاف المغناطيسي مناسب بشكل رئيسي للسوائل ذات الكثافة أكبر من كثافة العائمة. إذا كانت كثافة السوائل منخفضة جدًا أو قريبة من كثافة العائمة ،عدم كفاية الطفو يسبب عدم دقة القياس.
2الحدود الحرارية والضغط
• درجة حرارة عالية سوف تؤثر على مغناطيسية المغناطيس ، سوف تفشل بعد درجة حرارة معينة ، تحتاج إلى اختيار مواد مقاومة لدرجة حرارة عالية.
• يجب أن تكون وعاء الضغط العالي مصممة لتحمل الضغط؛ خلاف ذلك، فإن الأنابيب أو العائمة سوف تتشوه.
3المواد اللزجة والبلورية
سيزيد السائل اللزج من اصطدام العائمة ويؤثر على مرونة الحركة. يمكن أن يحتجز الوسيط الذي يتبلور بسهولة أو مع مادة معلقة العائمة.
طريقة التثبيت
1ضعها عمودياً
تأكد من أن أنبوب القياس عمودي عند تثبيته. فإن الانحراف سيغلق العائمة ويسبب أخطاء القياس.
2مدخل وسائل الإعلام ومخرجها
يجب ألا تؤثر فم أنبوب الدخول مباشرة على العائمة ، لتجنب تأثير قوي على العائمة ، مما يؤثر على الحياة ودقة القياس.
3نظيف وحماية
تحقق من أنبوب القياس وقم بتنظيفه قبل التثبيته لمنع حرق الحرارة أو الحطام من التأثير على حركة العائمة.
4. تثبيت في وضع التحايل
The magnetic flap level gauge is usually installed on the side of the storage tank or container in the form of a bypass tube to ensure that the liquid level is synchronized with the liquid level in the container.
تحويل ارتفاع العائمة إلى إشارة من 4 إلى 20mA
1المبادئ
• يمكن استخدام تقنية المقاومة المغناطيسية أو سلسلة أنابيب القصب للكشف عن الموقع.
• عندما يتحرك العائم مع مستوى السائل ، يؤدي عمل الحقل المغناطيسي إلى إنشاء عنصر قياس لتوليد إشارة مقاومة أو تردد.والتي يتم تحويلها من قبل جهاز الإرسال إلى إشارة قياسية تتراوح بين 4 و 20mA.
التطبيق الموسع واقتراحات التحسين
1المراقبة عن بعد والإستخبارات
يمكن للمقياس المغناطيسي لمستوى الدوران، جنبا إلى جنب مع وحدة الإرسال اللاسلكي، تحقيق المراقبة عن بعد والتحكم في البيانات من خلال الإنترنت الصناعي للأشياء.
2تحسين القدرة على التكيف مع البيئة
• في بيئات الحرارة والضغط العالي، استخدم السيراميك أو الفولاذ المقاوم للصدأ عالية الحرارة.
• بالنسبة لوسائل التآكل، اختر PTFE أو غيرها من الطلاءات الخاصة.
3متوافق مع إشارات الخروج المختلفة
بالإضافة إلى 4 ~ 20mA ، يدعم التصميم أوضاع الإخراج الذكية مثل بروتوكول Modbus و HART لتحسين التوافق مع نظام الأتمتة.
الاستنتاج
مقياس مستوى الفلف المغناطيسي بسيط وبديهي ودائم ، وهو مناسب لمجموعة متنوعة من مناسبات قياس مستوى السائل. على الرغم من قيود درجة الحرارة والوسائط ،يمكن تحسين نطاق تطبيقها وموثوقيتها من خلال اختيار معقول وتحسين.
شكراً لكِ
The main role of capillaries in pressure measurement or differential pressure measurement is to transmit pressure over long distances and to help protect sensitive pressure transmitters or sensors from high temperatures، وسائل تآكل أو اهتزازات في بيئة القياس.غالبًا ما تستخدم الشعيرات الدموية مع أغطية الحجاب الحاجز (المعروفة أيضًا باسم الحجاب الحاجز) لنقل الضغط من خلال الشعيرات الدموية المليئة بالسائل الموصل إلى جهاز إرسال الضغطلضمان دقة القياس وسلامة أجهزة الاستشعار
الدور الرئيسي ووظيفة الشعيرات الدموية
1نقل الضغط لمسافات طويلة (بعض المناسبات ليست مناسبة لأنابيب الضغط)
عندما تكون نقطة القياس على مسافة معينة من جهاز نقل الضغط ، قد يكون من الصعب إدخال الوسيط (مثل الغاز أو السائل أو البخار) مباشرة إلى جهاز نقل الضغط.الشعيرات الدموية يمكن أن تنقل الضغط على مسافات طويلة، وضع جهاز الإرسال في مكان أكثر ملاءمة للصيانة أو المراقبة. على سبيل المثال عند قياس ضغط البخار، يمكن أن يتلف جهاز الإرسال من خلال درجات الحرارة العالية،والشعيرات الدموية يمكن أن تبقي جهاز الإرسال بعيدا عن مصدر درجة الحرارة العالية.
2- الوسيط العازل (الوسيط المآكل يتطلب مادة الحجاب الحاجز الخاصة)
غالبًا ما تستخدم الشعيرات الدموية مع أغلفة الحجاب الحاجز ، والتي عزلت وسيلة القياس من جهاز إرسال الضغط لتجنب الاتصال المباشر بين الوسيط والجهاز الإرسال.هذا يمنع الوسائط السامة أو اللزجة (مثل السوائل الحمضية أو البخار عالي درجة الحرارة) من دخول جهاز الإرسال ويحميه من الضرر.
3التحكم في التأثير الحراري (ما وراء نطاق الحد من جهاز الإرسال):
في حالات درجة الحرارة العالية (مثل قياس ضغط بخار المرجل) ، يمكن أن تتلف أجهزة نقل الضغط المرتبطة مباشرة بسبب درجات الحرارة العالية.يمكن ملء الشعيرات الدموية بسائل موصل مناسب (عادة ما يكون سائلًا به معامل توسع درجة حرارة منخفضة)، مما يقلل بشكل فعال من تأثير درجة الحرارة على جهاز نقل الضغط. يمكن لهذا السائل نقل إشارات الضغط دون نقل الحرارة،حماية جهاز الإرسال من تلف درجات الحرارة العالية.
4تقليل تأثيرات الاهتزاز
عندما يكون هناك اهتزاز ميكانيكي شديد في نقطة القياس ، فإن التثبيت المباشر لجهاز نقل الضغط قد يؤثر على دقة القياس أو يضر بالجهاز.مع أنابيب الشعرية، يمكن تثبيت جهاز الإرسال بعيدا عن مصدر الاهتزاز، وبالتالي تقليل تأثير الاهتزاز على دقة القياس.
أمثلة على استخدام الشعيرات الدموية
1قياس ضغط بخار المرجل:
في قياسات ضغط بخار المرجل، تكون درجة حرارة البخار عادة عالية جدا (على سبيل المثال، أكثر من 200 درجة مئوية). إذا تم تركيب جهاز الإرسال مباشرة في نقطة القياس،درجة حرارة البخار العالية ستسبب ضررًا خطيرًا للجهازمن خلال استخدام أغطية الحجاب الحاجز والشعيرات الدموية، يمكن نقل ضغط البخار على مسافات طويلة وفي درجات حرارة منخفضة،يسمح للجهاز بالعمل عند درجة حرارة مناسبة مع ضمان دقة القياس.
2قياس ضغط التفاضل للوسائط التآكلية في المصانع الكيميائية:
في المصانع الكيميائية، بعض الوسائط هي عالية التآكل.سيتضرر جهاز الإرسال بسرعة بسبب التآكللذلك من خلال تثبيت سدادة الحجاب الحاجز في نقطة قياس الضغط التفاضلي واستخدام الشعيرات الدموية لنقل إشارة الضغط إلى جهاز نقل الضغط التفاضلي،الوسيط لا يتلامس مباشرة مع جهاز الإرسال الحساس، مما يحمي الجهاز ويمدد عمره
3ناقل الضغط التفاضلي في قياس مستوى السائل:
عندما يتم استخدام جهاز نقل ضغط تفاضلي لقياس المستوى (على سبيل المثال مستوى الخزان) ، خصائص السائل الفيزيائية (مثل درجة الحرارة العالية، اللزوجة،أو التآكل) قد تؤثر على التشغيل السليم للمرسّليمكن أن تبقي أغطية الشعيرات الدموية والحجاب الحاجز جهاز الإرسال بعيدا عن السائل بينما تنقل إشارة الضغط من خلال السائل الموصل في الشعيرات الدموية.جهاز الإرسال ليس في اتصال مباشر مع الوسط المقاس، مما يقلل من خطر الضرر.
باختصار ، تلعب الشعيرات الدموية دورًا في نقل الضغط وعزل الوسط وحماية البيئة في قياس الضغط والضغط التفاضلي ، خاصة لدرجات الحرارة العالية ،بيئات تآكل واهتزاز.
شكراً لكِ
خمس فئات من الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتيك، هذا هو النوع الأكثر استخداماً من الفولاذ المقاوم للصدأالفولاذ المقاوم للصدأ austenitic عادة ما يكون له محتوى كروم أعلى وبالتالي مقاومة تآكل أعلىميزة مشتركة أخرى من سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتية هي أنها تميل إلى أن تكون غير مغناطيسية.
الفولاذ المقاوم للصدأ الفيرريت. ثاني أكثر أشكال الفولاذ المقاوم للصدأ شيوعًا بعد سبائك الأوستنيت. كما يوحي الاسم ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الفيرريتي مغناطيسي.يمكن تصلب هذه السبائك بالعمل الباردكما أنها تميل إلى أن تكون أرخص بسبب انخفاض محتوى النيكل.
الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي.الفئة الأقل شيوعًا من سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ. تميل إلى مقاومة التآكل الأقل من سبائك الفيرريت أو الأوستنيت ، ولكنها ذات صلابة عالية.غالبًا ما تكون سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتية مثالية للتطبيقات التي تتطلب قوة سحب عالية جدًا ومقاومة للصدماتعندما يتطلب التطبيق أيضًا مقاومة التآكل ، يمكن استخدام هذه السبائك مع طلاء البوليمر الوقائي.
الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (الفيرريتيك-أوستنيتيك). يطلق على هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ اسم "الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج" بسبب تكوينه. وهو مصنوع من نصف الأوستنيت ونصف الدلتا الفيريت.هذه الفولاذ المقاوم للصدأ لديه مقاومة أفضل للتآكل، وخاصة ضد حفر الكلوريد، فضلا عن قوة سحب أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي القياسية. بسبب خصائصها الفيزيائية ومقاومتها الكيميائية،يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج على نطاق واسع في أنظمة الأنابيب في صناعة النفط والغاز أو الأنابيب وأوعية الضغط في صناعة البتروكيماويات.
الصلب المقاوم للصدأ (PH) ، هذا النوع من الصلب المقاوم للصدأ مصنوع من سبائك متينة ومقاومة للتآكل بقوة ممتازة.يتم معالجتها لتعطيها قوة ثلاثة إلى أربعة أضعاف من الصلب المقاوم للصدأ الأوستنيتي القياسيوهي تستخدم عادة في صناعات الطيران والفضاء والطاقة النووية والنفط والغاز.
شكراً لكِ
في التطبيقات التي يتم فيها قياس الهيدروجين ، عادة ما تستخدم أجهزة إرسال الضغط أو أجهزة إرسال الضغط التفاضلي الحجاب الحاجز من الفولاذ المقاوم للصدأ.انها ممارسة شائعة للشفرات الفولاذ المقاوم للصدأالسبب وراء هذا يتعلق بالخصائص الفيزيائية والكيميائية للهيدروجين وتفاعله مع المواد المعدنية.
1خصائص ومرونة الهيدروجين
الهيدروجين (H2) هو واحد من أصغر الجزيئات في الطبيعة ومرونة للغاية. حجم جزيئي صغير للغاية يسمح له بالدخول بسهولة إلى العديد من المواد الصلبة ،بما في ذلك المعادن مثل الفولاذ المقاوم للصدأعندما يخترق الهيدروجين الحجاب الحاجز من الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكن أن يسبب المشاكل التالية:
هشاشة الهيدروجين: يمكن أن تنتشر ذرات الهيدروجين في شبكة الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يتسبب في أن تصبح المادة هشة.مما يؤدي إلى كسر هش أو تلف الفولاذ المقاوم للصدأ تحت الإجهاد الميكانيكي.
• خطأ القياس: يختلط الهيدروجين في الجزء الخلفي من الحجاب الحاجز ، مما يؤثر على خصائص الإجهاد في الحجاب الحاجز ، مما يؤثر بدوره على دقة القياس في جهاز الإرسال.
2ضرورة طلاء الذهب
يستخدم طلاء الذهب لتقليل أو منع اختراق الهيدروجين. الذهب عبارة عن معدن عالي الكثافة وخلد كيميائيًا مع مقاومة مرونة ممتازة. الأسباب المحددة هي كما يلي:
انخفاض قابلية التنفس: انخفاض قابلية الذهب للتنفس مع الهيدروجين من الصلب المقاوم للصدأ. وذلك لأن الذهب له بنية شبكة أكثر تشدداً ومجموعة كثيفة من الذرات.والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال جزيئات الهيدروجين من المرور من خلال.
مقاومة التآكل: لا يتفاعل الذهب مع الهيدروجين وبالتالي فهو قادر على الحفاظ على استقراره الفيزيائي الكيميائي بحيث لا يتدهور أو يتآكل عند التعرض للهيدروجين.
• تقليل هشاشة الهيدروجين: لأن الذهب يمكن أن يمنع اختراق الهيدروجين ، فإن رصيف الفولاذ المقاوم للصدأ ليس عرضة لنشر ذرات الهيدروجين ،مما يقلل أو يمنع هشاشة الهيدروجين.
3آلية معالجة التصنيف بالذهب
عندما يتم طلاء غشاء الفولاذ المقاوم للصدأ بالذهب، تعمل طبقة الذهب كحاجز مادي، مما يمنع جزيئات الهيدروجين من اختراق الطبقة السفلية من الفولاذ المقاوم للصدأ.هذا العلاج يقلل بشكل كبير من اختراق الهيدروجين، يحمي الهيكل داخل الحجاب الحاجز ، يحافظ على القوة الميكانيكية والخصائص المرنة للحجاب الحاجز من الفولاذ المقاوم للصدأ ،ويضمن أن جهاز نقل الضغط يوفر قراءات مستقرة ودقيقة عند قياس الهيدروجين.
تتضمن التفاصيل التقنية:
• سمك الصفائح الذهبية: يجب أن يكون سمك الصفائح الذهبية رقيقًا بما فيه الكفاية حتى لا يؤثر على حساسية الحجاب الحاجز ، ولكن أيضًا سميكًا بما فيه الكفاية لمنع الهيدروجين من الاختراق.عادة السماكة تتراوح من بضعة ميكرون إلى عشرات ميكرون.
• عملية طلاء الذهب: استخدام تقنيات مثل الطلاء الكهربائي أو ترسب البخار الفيزيائي (PVD) لضمان أن طبقة الذهب متساوية وخالية من الفراغ لتحسين مقاومة الشبكة.
4- أمثلة التطبيق والخبرة العملية
في التطبيقات الصناعية ، يستخدم الهيدروجين على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية والطاقة ومجالات أخرى ، جهاز نقل الضغط هو أساس معدات القياس.الحجاب الحاجز من الفولاذ المقاوم للصدأ سوف تفشل تدريجيا بعد التعرض لفترة طويلة إلى الهيدروجينلذلك عند قياس الضغط في بيئات هيدروجين عالية النقاء أو التي تحتوي على هيدروجين،اختيار الحجاب المغلف بالذهب يمكن أن يحسن بشكل كبير من عمر الخدمة واستقرار القياس من الجهاز.
خلاصة
الحجابات الحجابية من الفولاذ المقاوم للصدأ يجب أن تكون مغلفة بالذهب عند قياس الهيدروجين بسبب عالية قابلية النفاذ من الهيدروجين و التأثير المحتمل للكسر الهيدروجيني على الفولاذ المقاوم للصدأ.من خلال تزيين الغشاء، يتم تشكيل حاجز مضاد للشفافية لمنع جزيئات الهيدروجين من الاختراق ، مما يضمن دقة القياس واستقرار الجهاز على المدى الطويل.
شكراً لكِ
عندما يتم استخدام جهاز نقل الضغط لقياس الأكسجين، فإنه يحتاج إلى أن يكون deoiled و degreased،لأن خصائص الأكسجين تجعل من الخطير أن تتفاعل مع المواد العضوية مثل الدهون في بعض الحالات، وحتى يسبب انفجار. أسباب سيناريوهات هذه العملية موضحة بالتفصيل أدناه.
خصائص الأكسجين وتحليل المخاطر
1أكسدة قوية للأكسجين:
• الأكسجين هو عامل أكسدة قوي يمكن أن يتفاعل بسرعة مع بعض الدهون والمواد العضوية.
عندما يكون الدهون موجودًا ، قد يطلق تفاعل الأكسدة كمية كبيرة من الحرارة بمعدل أسرع ، مما يؤدي إلى درجات حرارة عالية محلية وربما حتى حريق أو انفجار.
2زيادة خطر البيئة المضغوطة:
• عندما يتم استخدام جهاز نقل الضغط في بيئة الأكسجين عالية الضغط، يتم تعزيز نشاط الأكسدة بشكل كبير، مما يزيد من خطر الاتصال بالشحوم.
3دور الملوثات الجزيئية:
بالإضافة إلى الزيوت والدهون ، قد تعمل بعض الجسيمات الصلبة (مثل الصدأ أو الغبار) أيضًا كمحفز لردود الفعل التأكسدية ، مما يزيد من الخطر.
الغرض من إزالة الدهون
1. يمنع رد الفعل الأكسدة:
• إزالة الدهون أو المواد العضوية من سطح جهاز الاستشعار أو القنوات الداخلية لتجنب الاتصال بين الأكسجين والدهون.
2تحسين أمان القياس:
• يمكن للمعدات المعالجة أن تقلل بشكل فعال من الحوادث الناجمة عن الدهون وتحسين موثوقية وسلامة تشغيل النظام.
3ضمان دقة القياس:
• قد يمتص بقايا الدهون الجسيمات أو تؤدي إلى انسداد قنوات التدفق الداخلية ، مما يؤثر على أداء جهاز الاستشعار ودقة القياس.
الطريقة المحددة لإزالة الدهون
1التنظيف الكيميائي:
• قم بتنظيف جهاز الاستشعار بمزيل لدهون خاص (على سبيل المثال التريكلور إيثيلين ، الكحول ، إلخ).
2التنظيف بالموجات فوق الصوتية:
• تنظيف الموجات فوق الصوتية لمكونات أجهزة الاستشعار لإزالة الدهون العنيدة.
3تجفيف درجة حرارة عالية:
• بعد تنظيف إزالة الدهون، قم بإزالة ما تبقى من عامل تنظيف والرطوبة عن طريق التجفيف.
4التحقق والتفتيش:
• بعد إزالة الدهون، يمكن تأكيد تأثير المعالجة بواسطة مصباح الأشعة فوق البنفسجية، ورقة اختبار زيت بقايا أو اختبار التعرض للأكسجين.
متى يكون إزالة الدهون ضرورياً؟
وينبغي إيلاء اهتمام خاص إلى إزالة الزيت وإزالة الدهون في السيناريوهات التالية:
1الوسيط هو الأكسجين النقي أو غاز عالي تركيز الأكسجين:
• الأكسجين عالي النقاء (عادة النقاء > 99٪) أو بيئة الأكسجين عالية التركيز ، يتم تعزيز الأكسدة بشكل كبير.
2ضغط عال في النظام:
• عندما يكون ضغط الأكسجين في النظام مرتفعًا (مثل > 1MPa) ، تتحسن فعالية الأكسجين عالي الضغط بشكل كبير ، ويجب أن يتم إزالة الدهون بدقة.
3تطبيقات طبية أو فضائية:
سلامة الأكسجين في الأجهزة الطبية (مثل أجهزة التنفس) وبيئات الفضاء الجوي مرتفعة للغاية ويجب أن تكون خالية من تلوث الدهون.
4درجة حرارة محيطية عالية:
• إذا كانت درجة الحرارة المحيطة المقاسة مرتفعة (على سبيل المثال > 60 درجة مئوية) ، فإن زيادة درجة الحرارة ستسرع تفاعل أكسدة الأكسجين.
5هناك أجزاء حساسة للغاية:
• عندما يكون هناك مكونات في النظام عرضة للتلوث أو التفاعل ، مثل صمامات عالية الدقة أو مواد الطلاء.
في أي ظروف لا يحتاج إزالة الدهون؟
لا يمكن إجراء إزالة الزيوت وإزالة الدهون في الظروف التالية:
1الوسيط هو الهواء بدلاً من الأكسجين النقي:
• تركيز الأكسجين في الهواء العام منخفض (حوالي 21٪) والضغط في معظم الأنظمة منخفض ، لذلك فإن الخطر صغير نسبيا.
2ضغط نظام منخفض ودرجة حرارة:
• عند الضغط المنخفض (على سبيل المثال، الضغط الطبيعي أو أقل من 1MPa) ودرجة الحرارة المنخفضة، يتم تقليل إمكانية تفاعل الأكسدة بشكل كبير.
3النظام لديه متطلبات أمنية منخفضة:
• في التطبيقات غير الحرجة ، لا يؤثر وجود كميات صغيرة من الدهون في النظام بشكل كبير على سلامة التشغيل.
ملخص موجز
معالجة إزالة الزيت وإزالة الدهون عند قياس جهاز نقل الضغط للأكسجين هي لتجنب تفاعل الزيت والأكسجين وتحسين سلامة النظام.تتوقف متطلبات المعالجة المحددة على نقاء الأكسجينفي أنظمة الأكسجين عالية النقاء، عالية الضغط والمناطق ذات المتطلبات العالية للسلامة، مثل الطب، والفضاء، الخ.يجب أن يتم إزالة الزيت وإزالة الدهون بدقة، في حين أنها ليست مطلوبة بالضرورة في الهواء العادي أو التطبيقات التقليدية.
شكراً لكِ
مقياس مستوى السائل من نوع قطرة هو جهاز استشعار يستخدم لقياس ارتفاع السائل ، وهو مناسب بشكل خاص لمختلف خزانات تخزين السائل والأنهار والخزانات وغيرها من المناسبات.يحدد ارتفاع المستوى عن طريق قياس الضغط الساكن للسائل.
شرح مفصل لمبدأ العمل
1المكونات الأساسية
• أجهزة استشعار الضغط: اكتشاف الضغط الساكن P = pgh الناتج عن السائل، وتحويل إشارة الضغط إلى إشارة كهربائية.
• معالج الإشارة: يحول إشارة الإخراج الكهربائية من قبل المستشعر إلى إشارة إخراج قياسية (مثل 4-20mA ، 0-10V).
• سلك التهوية: توازن الضغط الداخلي للمقياس مع الضغط الجوي.
2تصميم نطاق الضغط
يتم تحديد نطاق قياس مقياس مستوى الغوص من خلال نطاق قياس الضغط للمستشعر ، لذلك من الضروري اختيار مقياس مستوى مناسب لعمق السائل المحدد.
3تعويض الحرارة
جزء من مقياس مستوى المدخل يدمج مستشعر درجة الحرارة ، والذي يمكن أن يعوض التغير في كثافة السائل الناجم عن تغير درجة الحرارة ويحسن دقة القياس.
استخدام المناسبات
1معالجة المياه الصناعية
يتم استخدامه في محطات معالجة مياه الصرف الصحي ومحطات المياه لقياس مستوى السائل في البرك والحفر الصافية.
2صناعة البتروكيماويات
بالنسبة للنفط الخام السائل، مراقبة مستوى خزان تخزين المذيب الكيميائي.
3مراقبة المياه الجوفية والبيئة
ويمكن استخدامه في مراقبة مستوى المياه الجوفية في الآبار وتغيرات مستوى المياه في الخزانات وتحذير الفيضانات في الأنهار وغيرها من السيناريوهات.
4صناعة الأغذية والمشروبات
يمكن استخدام مقاييس مستوى المدخلات الصحية في خزانات تخزين الحليب والمشروبات والبيرة.
المزايا والعيوب
الميزة
1هيكل بسيط: لا يوجد أجزاء متحركة، معدل فشل منخفض، تكلفة صيانة منخفضة.
2- متانة قوية: يمكن أن تكون مقاييس مستوى المدخلات الحديثة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو مواد سبائك خاصة ، ويمكن أن تتحمل الضغط العالي ومجموعة متنوعة من الوسائط الكيميائية.
3مستوى عال من الحماية: العديد من الأجهزة تصل إلى مستوى IP68 ويمكن أن تكون غارقة في الماء لفترة طويلة.
العيوب
1حساسية البيئة
• تغيرات في الضغط الجوي: على الرغم من أن الشبح يوازن الضغط، إلا أنه يمكن أن يؤثر على الدقة إذا كان مسدودًا أو مغلقًا بشكل سيء.
• تأثير درجة الحرارة: قد تؤثر الظروف الحرارية القاسية على استقرار جهاز الاستشعار.
2متطلبات صيانة عالية
إنه يتأثر بسهولة باللعاب والشوائب في السوائل القذرة ويجب تنظيفه بانتظام.
احتياطات التثبيت والصيانة (شرح مفصل)
إجراءات التثبيت
1اختيار الموقع
تجنب المحركات أو الأماكن التي يتدفق فيها الماء بشكل قوي، واختيار منطقة يتدفق فيها السائل بشكل ثابت.
2طريقة التثبيت
• استخدم أنابيب التوجيه في الآبار العميقة أو الحاويات الكبيرة لتجنب الانجراف من المستشعر.
• استخدمي خطافاً أو دعاماً، أو جهاز تركيب مخصص لتثبيت مقياس المستوى.
3احمي كابل التهوية
• منع كابلات التهوية من الكسر أو التلف.
• تأكد من فتح فتحات الهواء لمنع دخول الغبار وبخار الماء.
4اتصال الكابلات
• عند توصيله بإرسال إشارة قياسي، تحقق من قطبية مصدر الطاقة لمنع تلف الأداة.
• استخدم كابلات محمية لتجنب التداخل الكهرومغناطيسي.
اقتراحات الصيانة
1معايرة منتظمة
يجب أن يتم معايرة مقياس مستوى السائل بانتظام لمنع تحرك جهاز الاستشعار من التسبب في أخطاء.
2تدابير مكافحة الانسداد
بالنسبة للبيئات التي تميل إلى ترسب الشوائب، يجب أن تفكر في إضافة غطاء فلتر أو تنظيفه بانتظام.
3تحقق من سلامة الكابل
تأكد من الصلابة لمنع دخول بخار الماء وتلف المكونات الداخلية.
حالات تطبيق نموذجية
•مراقبة سدود الخزان: يمكن استخدام مقياس المستوى الغائم في نظام مراقبة مستوى المياه التلقائي في الخزان لتوفير بيانات مستوى المياه في الوقت الحقيقي لتنبيه الفيضانات وإدارة التخزين.
•مراقبة مستوى الخزان الصناعي: لخزانات تخزين النفط في صناعة البتروكيماويات ، جنبا إلى جنب مع أنظمة التحكم لتحقيق إنذار المستوى والتحكم التلقائي.
من خلال التفسير أعلاه ، يمكنك الحصول على فهم أكثر شمولا لتطبيق وصيانة مقياس مستوى المدخل.
شكراً لكِ
أنواع إخراج الإشارة المستخدمة عادة من قبل أجهزة الاستشعار في مفاتيح المستوى لديها عموما الخمسة أنواع التالية: إخراج رله، وإخراج سلكي، وإخراج ترانزستور، وإخراج غير اتصال وإخراج NAMUR،من بينها مخرج الرايل هو الأكثر استخداما على نطاق واسع، إنتاج الترانزستور والإخراج غير اللاصق نادراً ما يتم استخدامها ، يتم استخدام إنتاج السلكين وإخراج NAMUR بشكل رئيسي في نظام السلامة الجوهرية ، لغرض السلامة الجوهرية.اذا ما هو الفرق بين انتاج السلكين وانتاج NAMUR من حيث التطبيق?
النظام ذو السلكين هو طريقة اتصال وإمدادات الطاقة مقارنة بنظام الأربعة أسلاك (خطوط إمدادات الطاقة اثنين ، خطوط اتصالات اثنين)الذي يجمع بين خط إمدادات الطاقة وخط الإشارة في واحد، والخطوتين تحقق الاتصالات وإمدادات الطاقة. أجهزة الأسلاك الثنائية ليست متصلة بخط الطاقة، أي أنها لا تمتلك مصدر طاقة عمل مستقل،يجب إدخال مصدر الطاقة من الخارج، عادةً للبوابة الأمنية لتزويد الطاقة للمستشعر ، الإشارة المنقولة هي إشارة سلبية. يستخدم النظام ذو الأسلاك الثنائية عادةً 4 ~ 20mA التيار المستمر لنقل الإشارة ،والحد الأعلى هو 20mA بسبب متطلبات مقاومة الانفجار: طاقة الشرارة الناجمة عن انقطاع التيار 20mA ليست كافية لإشعال الغاز. السبب في أن الحد الأدنى ليس 0mA هو اكتشاف الخط المكسور:لن يكون أقل من 4mA في التشغيل العادي، وعندما يتم كسر خط الإرسال بسبب خطأ، ينخفض تيار الحلقة إلى 0. 2mA عادة ما تستخدم كقيمة إنذار كسر السلك، 8mA و 16mA كقيمة إنذار المستوى.
تم إدخال معيار NAMUR لأول مرة في الصين في عام 2009 ، وكان يستخدم في الأصل في صناعة مفتاح القرب ، لذلك يتم تعريف مبدأ عمله بواسطة مفتاح القرب ، ومبدأ عمله هو:يحتاج جهاز الاستشعار لتوفير جهد مشترك من حوالي 8 فولت، وسيتم توليد إشارة حالية من 1.2mA إلى 2.1mA وفقا لمسافة الكائن المعدني بالقرب من جهاز الاستشعار. القيمة النموذجية لتيار التبديل المعايرة هي 1.55mA.عندما يكون التيار منخفض إلى مرتفع أو يساوي 1.75MA ، سيتغير إشارة الإخراج (من 0 إلى 1 ، أو من OFF إلى ON). عندما يذهب التيار من عالية إلى منخفضة أقل من 1.55mA ، تتغير إشارة الإخراج (من 1 إلى 0 ، أو من ON إلى OFF).حتى يتمكن من التحقق من قرب الأشياء المعدنية.
كما يمكن أن نرى من مبدأ عمل NAMUR، فإنه يشبه المخرج سلكي، وتوفير الطاقة إلى جهاز الاستشعار من خلال بوابة العزلة (عادة 8.2VDC،24VDC في نظام سلكي) واكتشاف إشارة الحاليةنقطة الكشف عن مخرجات NAMUR عادة ما تكون ≤1.2mA و ≥2.1mA (نقطة الكشف المحددة من قبل الشركات المختلفة مختلفة) ، نقطة الكشف عن مخرجات السلكين عادة ما تكون 8mA و 16mA ،ويتم تحويل إشارة التبديل من خلال شبكة العزل وأخيرا الخروج إلى غرفة التحكم DCS أو PLAC.
الفرق بينه وبين نظام الأسلاك الثنائية هو أن التيار والجهد أصغر، ومتطلبات الطاقة من بوابة السلامة المستخدمة أقل، ولكن نسبيا،سعرها أغلى بكثير من سعر انتاج نظام الأسلاك الثنائية.
في الوقت الحاضر ، في الصين ، تطبيق نظام السلامة الجوهرية هو أكثر من خروج سلكي ، تطبيق NAMUR الخروج هو أقل ، والسبب ليس أكثر من النقطتين التالية:
1نظام إخراج إشارة (نامور) مكلف
2يمكن أن يستبدل إنتاج نظام الأمان الجوهري من سلكين إنتاج NAMUR تمامًا ، وسعره أرخص.
شكراً لكِ
ميزات اكتشاف تدفق العملية
من أجل ضمان توازن المواد في إنتاج التدفق عبر الخط ، من الضروري اكتشاف وتحكم في تدفق السائل في خط الأنابيب.هذا الكشف عن تدفق العملية لديها بعض الخصائص المميزة، لأن الإنتاج مستمر ، يخضع لتقلبات المواد المطلوبة في عملية التوازن الديناميكي ، خاصة بفترة زمنية مستقرة في نطاق التدفق ،ومحددة لنقطة في الوقت المناسب كل لحظة، لا يمكن أن تضمن الاتساق. السيطرة المادية للإنتاج الكلي ليست السعي إلى الثبات المطلق لنقطة، ولكن يتطلب الاستقرار النسبي للمجموعة،حتى يمكن تخفيف خطأ الكشف عن هذا التدفق المحدد للحظة، ولكن يجب وصف اتجاه تغيير المادة بشكل صحيح. لذلك يمكن تقليل دقة هذا النوع من عداد تدفق الكشف عن العملية على النحو المناسب،ويمكن اختيار اثنين أو حتى ثلاثة أجهزة مراقبة التدفق.
القيود المفروضة على استخدام لوحات فتحات قياسية
العيوب المذكورة أعلاه في استخدام مقاييس تدفق الفتح تجبر المهندسين والمستخدمين على البحث عن أدوات من هياكل أخرى.مع التراكم على المدى الطويل من الاستخدام وجهود مطوري الأدوات، تم تطوير عدد كبير من مكونات التشويش غير القياسية. على الرغم من أن هذه المكونات غير القياسية لا يمكن أن تدعمها بيانات تجريبية مثالية كثقوب قياسية،لا يمكنهم تحقيق إنتاج موحد، ولكن بعد الاستخدام الطويل الأمد والتحسين المستمر من قبل الشركات المصنعة، فإنها يمكن أن تلبي متطلبات الكشف عن تدفق العملية.وقد استخدمت على نطاق واسع في العديد من مكونات التخدير غير القياسية في السنوات الأخيرة.
خصائص هيكل عداد تدفق السنج
من المظهر، وحدة قياس تدفق الوتد هو أنبوب معدني مستقيم مع فلانج الاتصال لحام في كلا الطرفين، تاركة واجهات مفتوحة في منتصف الأنابيب المعدنية،والواجهة لديها طريقتين من فم الأنابيب والشريط، ويتم استخدام واجهة الاطار بشكل رئيسي في الصناعة. من الاطار الاتصال في كلا الطرفين،يمكن أن نرى أن هناك V-شكل الجزء المبرز الذي يتم تثبيته مع الغرفة في جسم العداد، وهو عنصر الوقود كتلة الحاجز من عداد تدفق الحاجز، ويتم فتح واجهة الضغط على الجانبين الأمامي والخلفي من كتلة الحاجز. من مظهر عداد تدفق الحاجز،يمكن أن نرى أن هيكل عداد تدفق الكين مبسطا إلى حد كبير، وتقلص أغلفة الاتصالات مقارنة مع لوحة الثقب ، والتركيب والاستخدام أبسط وأكثر ملاءمة من مقياس تدفق لوحة الثقب.
مبدأ القياس لمقياس تدفق الوتد
مقياس تدفق السنج هو عنصر ضغط the structure of the throttling element is based on the Bernoulli principle - the sudden reduction of the fluid flow area caused by the static pressure dynamic pressure energy mutual conversion manufacturing، لذلك عنصر الاختناق الشائع هو منطقة تدفق السائل تغيرت فجأة بشكل كبير.
عنصر التخدير لمقياس تدفق الوسيط هو وسيط على شكل حرف V مصفوق إلى غرفة جسم الوسيط.من خلالها يدرك الحاجز المبرز والفضاء الذي تشكله غرفة جسم المقياس التغيير المفاجئ لمنطقة تدفق السائل، بحيث يمكن تحويل الضغط الساكن والضغط الديناميكي للسائل إلى بعضهما البعض.يتم قياس معدل تدفق السائل الفوري بواسطة جهاز نقل الضغط التفاضلي قبل وبعد كتلة الكيل على شكل V، ويتم تحويل حجم تدفق السائل الذي يتدفق من خلال مقياس تدفق الوتد.
مزايا مقياس تدفق الحجر
1. إزالة الشوائب
يمكن أن يرى من هيكل عداد تدفق الوتيرة أن الوتيرة مثبتة على جانب واحد من جسم السطح ، ومجال التدفق بين الوتيرة والجوف في جسم السطح.هذا الهيكل يمكن أن تتدفق من خلال عداد تدفق الكلي مع السائل للشوائب، والجسيمات وحتى أكبر الخامات لحام في الوسط، ولن تتراكم في جسم السطح،لذلك يمكن استخدامه في قياس السائل من الشوائب الجسيمات التي لا يمكن أن تستخدم معداد تدفق فتحة.
2. تطبق على مواقف أكثر
يُنتج إبرة الوقود المطاطية إلى جانب واحد من تجويف الأداة خسارة رأس (ضغط) أصغر بكثير للسائل الذي يمر عبر الجسم من لوحة فتحة مع فتحة وسطية ،لذلك فإن خسارة الرأس الإضافية لعملية تحويل الضغط الديناميكي الهيدروستاتيكي هو أصغر بكثير من جهاز قياس تدفق فتحة. قياس تدفق السائل مناسب لمجموعة واسعة من لزجة السائل، والتي يمكن استخدامها لقياس النفط الخام، النفط القذر، زيت الشمع، زيت الوقود وحتى الأسفلت مع لزجة عالية،ويستخدم على نطاق واسع في عملية تكرير البترول.
3. تغيير وضع الضغط
يسهل وضع قياس ضغط اللحاء من مقياس تدفق الوتد بناء عنصر التبديل + جهاز نقل الضغط للتقييم تدفق السائل.باستخدام وضع جهاز إرسال مزدوج، فإنه لا يمكن أن توفر فقط وضع أنبوب الضغط وتتبع الأسلاك،ولكن أيضا تحسين دقة عملية القياس من عنصر الوقود بسبب استقرار ملء زيت السيليكون في الأنابيب الشعرية من جهاز الإرسال مزدوج اللحاءإنه يتغلب على الخطأ الإضافي الذي أدخله التغيير النوعي للوسط الثابت في أنبوب الضغط لعنصر التدليك ،يقلل من معدل الفشل وتكرار الصيانة لمقياس التدفق، وتحسين دقة قياس مقياس تدفق الوتد ككل.
4. توفير الطاقة وخفض الانبعاثات
فقدان الرأس من الكين للسيول المبالغ فيه أقل من ذلك من جهاز قياس تدفق لوحة فتحة،وخسارة الضغط الثابتة من مقياس تدفق الحجر والمقياس تدفق لوحة فتحة لنفس الوسيط يجب أن تقل أكثر. طريقة الكشف من جهاز قياس تدفق الحاجز + جهاز إرسال شاشة مزدوجة يلغي وضع أنبوب البايمر الضغط، وبالتالي توفير وضع مصدر الحرارة تتبع واستهلاك البخار تتبع.يمكن عزل واجهة الضغط لمقياس تدفق الوتد مع جسم السطح وأنابيب العملية ككل.ويمكن ضمان تدابير مكافحة التجمد من جهاز قياس تدفق الحبل في فصل الشتاء من خلال مصدر الحرارة من السائل نفسه، توفير استهلاك طاقة البخار وتفريغ المكثفات للجهاز. يتم تقليل استهلاك الطاقة الكلي للجهاز إلى حد ما.
شكراً لكِ
مقياس تدفق الدوران هو معدات قياس تدفق شائعة ، تستخدم على نطاق واسع في العمليات الصناعية لقياس تدفق الغاز والسائل والبخار.فيما يلي شرح مفصل لمبدأ عملها، الهيكل، ظروف التشغيل، المشاكل المحتملة، تعويض درجة الحرارة والضغط والأجهزة المطلوبة عند قياس البخار المشبعة أو البخار المفرط الحرارة.
1كيف يعمل
تعتمد مقاييس تدفق الدوران على مبدأ شارع الدوران كارمان: عندما يتدفق السائل عبر جسم غير متماثل (يسمى مولد الدوران) ، يتم تشكيل دوامات بديلة أسفل النهر منه ،التي يتم إنشاؤها وإطلاقها بتردد محددتردد توليد الدوران يتناسب مع معدل تدفق السائل، لذلك يمكن حساب معدل تدفق السائل عن طريق الكشف عن تردد هذه الدوران.أساليب الكشف الشائعة تشمل أجهزة استشعار بييزو كهربائية أو أجهزة استشعار سعة لتسجيل تردد الدوران.
2الهيكل
الهيكل الأساسي لمقياس تدفق الدوران يتضمن:
مولدات الدوامات: عادة أعمدة مثلثية أو نظارات، تستخدم لتشويش السائل وخلق دوامات.
• أجهزة الاستشعار: أجهزة تستخدم للكشف عن ترددات الدوران، مثل أجهزة الاستشعار الكهربائية أو السعة.
أنبوب قياس التدفق: يتم تثبيت مولد دوامة ومسبار يتدفق فيه السائل من خلال هذا القسم.
• وحدة معالجة الإشارة: يتم تحويل الإشارة التي يجمعها المسبار إلى بيانات السرعة أو التدفق.
3ظروف التشغيل
مقاييس تدفق الدوران مناسبة لقياس السوائل التالية:
• الغاز: مثل الهواء، النيتروجين، الغاز الطبيعي، الخ
• السائل: مثل الماء، الزيت، الخ
البخار: مثل البخار المشبعة والبخار المفرط الحرارة.
ملاحظة عند استخدام:
• متطلبات قطاع الأنابيب المستقيم: لضمان قياس دقيق،عادة ما يكون من الضروري الحفاظ على قطاع أنابيب مستقيم طويل بما فيه الكفاية قبل وبعد مقياس تدفق الدوران لتجنب اضطرابات مجال التدفق.
• نطاق سرعة السائل: قياسات تدفق الدوران مناسبة لمعدلات تدفق متوسطة إلى عالية.
• ظروف الحرارة والضغط:يجب اختيار مواد وأجهزة استشعار تدفق الدوران المناسبة وفقًا لظروف العمل المحددة للتكيف مع بيئات ذات درجة حرارة أو ضغط أعلى.
4المشاكل الشائعة
قد تواجه مقياس تدفق الدوران المشاكل التالية أثناء الاستخدام:
تأثيرات الاهتزاز: يمكن أن تتداخل اهتزازات الأنابيب مع دقة الإشارة ، مما يؤدي إلى بيانات قياس غير صحيحة.
حساسية معدل تدفق منخفض: عند معدلات تدفق منخفضة ، قد لا تكون إشارة الدوران الناتجة واضحة بما فيه الكفاية ، مما يقلل من دقة القياس.
القياس والتآكل: يمكن أن يؤثر القياس أو التآكل على الجدار الداخلي من أنبوب القياس على أداء واستقرار القياس من مولد الدوران.
• حجب المواد الغريبة: المواد الغريبة التي تعيق أنبوب القياس، سوف تسبب أخطاء القياس
5تعويض درجة الحرارة والضغط عند قياس البخار المشبعة والبخار المفرط الحرارة
عند قياس تدفق البخار المشبعة أو المفرطة الحرارة،تعويض درجة الحرارة والضغط مهم لضمان أن نتائج التدفق المقاس تعكس تدفق الكتلة أو تدفق الحجم في الظروف الفعلية.
• البخار المشبعة: كثافة البخار المشبعة لها علاقة ثابتة مع درجة الحرارة والضغط، لذلك يمكن حساب الكثافة عن طريق قياس الضغط أو درجة الحرارة.
• البخار المفرط الحرارة: نظرًا لأن درجة حرارته وضغطه مستقلان نسبيًا ، يجب قياس درجة الحرارة والضغط في وقت واحد لحساب الكثافة.
طريقة التعويض:
تعويض الحرارة: الحصول على درجة حرارة السائل في الوقت الحقيقي عن طريق تثبيت جهاز استشعار درجة الحرارة.
• تعويض الضغط: الحصول على ضغط السائل في الوقت الحقيقي عن طريق تثبيت جهاز إرسال ضغط.
حساب التدفق: يتم إدخال بيانات درجة الحرارة والضغط في أجهزة حاسبة التدفق أو الأنظمة الآلية لتعويض الكثافة في الوقت الحقيقي لحساب معدلات تدفق الكتلة الدقيقة.
6الأجهزة المطلوبة
من أجل تحقيق تعويض دقيق لدرجة الحرارة والضغط ، عادة ما تكون الأجهزة التالية مطلوبة:
• جسم مقياس تدفق الدوران: مجهز بواجهة خروج إشارة قياسية.
أجهزة استشعار درجة الحرارة (مثل العاملات الحرارية أو المقاومات الحرارية): تستخدم لقياس درجة حرارة البخار.
• جهاز نقل الضغط: يستخدم لقياس ضغط البخار.
أجهزة حاسبة التدفق أو أنظمة DCS / PLC: تستخدم لاستقبال إشارات درجة الحرارة والضغط والتدفق وإجراء حسابات التعويض.
7إضافة:
لماذا يتطلب تعويض درجة الحرارة والضغط عند قياس البخار المشبعة أو المفرطة الحرارة
يتطلب تعويض درجة الحرارة والضغط عند قياس البخار المشبوع أو المفرط الحرارة ، أساسا لأن كثافة البخار تختلف بشكل كبير مع درجة الحرارة والضغط.بدون تعويض، يمكن لمقياسات تدفق الدوران قياس تدفق الحجم فقط، ولتحديد التحكم الدقيق في العملية وحساب الطاقة، نحتاج عادة إلى معرفة تدفق الكتلة أو تدفق الحجم القياسي. إليك السبب:
1تغير كثافة البخار
• البخار المشبعة: في الحالة المشبعة، هناك ارتباط صارم بين درجة حرارة وضغط البخار. أي تغيير في درجة الحرارة أو الضغط يؤدي إلى تغيير في الكثافة،لذلك يمكن استخلاص الكثافة عن طريق قياس المعلمومع ذلك، لا يزال من الضروري الحصول على الكثافة في الوقت الحقيقي للتعويض بسبب تغيير ظروف العمل.
• البخار المفرط الحرارة: درجة الحرارة والضغط تختلفان بشكل مستقل، ولا يمكن تحديد الكثافة ببساطة من خلال معيار واحد.من الضروري قياس كل من درجة الحرارة والضغط لحساب كثافة البخار.
2نوع التدفق وهدف القياس
• تدفق الحجم: يقيس مقياس تدفق الدوران بشكل مباشر تدفق الحجم للسائل، أي الحجم عبر القسم المقاس في وحدة الوقت.هذه القيمة لا تعكس مباشرة الكتلة عند درجات حرارة وضغوط مختلفة.
معدل تدفق الكتلة: هذه الكمية أكثر فائدة في التحكم في العملية وحساب الطاقة لأنها تتعلق بالكتلة الفعلية للسائل. عند حساب معدل تدفق الكتلة،يجب أن تستخدم الصيغة:
• تعويض الكثافة: من خلال قياسات درجة الحرارة والضغطيتم حساب الكثافة في الوقت الحقيقي وتعويضها لضمان أن النتيجة المقاسة هي معدل تدفق الكتلة الدقيق أو معدل تدفق الحجم القياسي.
3.احتياجات حساب طاقة البخار
في العديد من التطبيقات الصناعية، وخاصة تلك التي تنطوي على تسخين البخار أو المعدات التي تعمل بالبخار، فإن نقل الطاقة من البخار هو المفتاح.إن إنتالبي (حجم الحرارة) للبخار يرتبط مباشرة بدرجة حرارته وضغطهبدون تعويض، لا يمكن استخدام البيانات المقدمة من مقياس التدفق بدقة لحسابات الطاقة.
• تعويض الوقت الحقيقي يوفر معايير الحالة الحقيقية للبخار لتحقيق ميزان طاقة أكثر دقة والتحكم.
4.التغيرات الديناميكية في ظروف العمل الفعلية
قد تتغير درجة الحرارة والضغط في نظام البخار بمرور الوقت، مثل في ظل ظروف الحمل العالي أو المنخفض، وهذا التقلب سيؤدي إلى تغيير كثافة البخار. لذلك،لضمان قياسات دقيقة، هذه التغيرات تحتاج إلى أن يتم التقاطها وتعويضها ديناميكيا.
الاستنتاج
تعويض درجة الحرارة والضغط ضروري لقياس البخار المشبوع والمتسخ لأنها يمكن أن:
• تدفق الحجم الذي يقاس بواسطة مقياس التدفق المصحح هو تدفق الكتلة.
• يوفر بيانات تدفق البخار أكثر دقة لتحكم العملية.
• ضمان دقة حسابات الطاقة وكفاءة العملية.
من خلال قياس درجة الحرارة والضغط في الوقت الحقيقي ودمج هذه البيانات لحسابات الكثافة، فمن الممكن تعويض التغيرات في كثافة البخار،جعل القياسات أكثر موثوقية ودقة.
الاستنتاج
يستخدم مقياس تدفق الدوران على نطاق واسع في الصناعة بسبب بنيته البسيطة وسهولة الصيانة ومدى التطبيقات الواسع. عند قياس البخار المشبوع والمتسخ،تعويض درجة الحرارة والضغط أمر ضروري لضمان دقة وموثوقية بيانات التدفق.
شكراً لكِ
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي هو معدات قياس تدفق صناعية شائعة ومتطلبات تركيبها صارمة،التي ترتبط مباشرة بدقة الاستقرار على المدى الطويل للقياسفيما يلي وصف مفصل لمتطلبات تركيب مقياس التدفق الكهرومغناطيسيالأسباب والمشاكل التي قد تسببها عدم الامتثال لمتطلبات التثبيت.
1متطلبات تركيب مقياس التدفق الكهرومغناطيسي
1.1 متطلبات موقع الأنابيب
• طول الأنابيب المستقيمة:
• يُطلب عموماً أن يكون قطر الأنابيب المستقيمة في المقدمة ≥ 5 أضعاف قطر الأنابيب (D) ، ويتطلب أن يكون قطر الأنابيب المستقيمة في المقدمة ≥ 3 أضعاف قطر الأنابيب (D).
لا يتم الوفاء بمتطلبات التثبيت في خط التداول لا يستوفي التيار السفلي متطلبات التثبيت ويتم تثبيته مع جهاز التحكم
• تجنب الأماكن ذات الاهتزازات العالية:
• تثبيت في المناطق ذات الاهتزازات المنخفضة من الأنابيب أو المعدات.
• تجنب تدخلات ساحة مغناطيسية قوية:
• ابق بعيداً عن مصادر التداخل الكهرومغناطيسي القوية مثل المحركات الكبيرة ومحولات التردد والكابلات.
1.2 يملأ السائل الأنابيب
• وضع التثبيت لضمان ملء السائل للأنابيب:
• عادة ما يتم اختيار تركيب الأنابيب الأفقية لمقياس التدفق في الجزء السفلي من الأنابيب ، وهناك فرق في الارتفاع عند منفذ التدفق ،وتدفقات أنابيب العمودية إلى الأعلى لتجنب ظاهرة الغاز أو الفراغ في الأنابيب أثناء القياس.
يتم تثبيت جهاز إرسال العداد أفقيا، وتوزيع اليسار والأيمن الأصلي من الأقطاب الكهربائية يصبح التوزيع العلوي والسفلي،الالكترود العلوي من السهل أن تتأثر بالفقاعات، والإلكترود السفلي قد يرتدي من قبل الشوائب في الوسط.
1.3 متطلبات الأساس
• تعليم جيد:
• عادة ما تكون المقاومة الأرضية لمقياس التدفق أقل من 10 أوم، ويجب أن تكون أرضية بشكل منفصل لتجنب مشاركة نقطة الأرض مع معدات أخرى.
1.5 ظروف السوائل
• تجنب الدوران القوي أو التدفق المضطرب في خط الأنابيب:
• تأكد من أن السائل يتدفق بشكل متساو عند جهاز الاستشعار.
عدم الوفاء بمتطلبات التثبيت قد يسبب تدفق غير مستقر للوسائط
مربع التقاطع هو أسفل، ويمكن أن يكون هناك خطر دخول المياه بعد الاستخدام لفترة طويلة
2أسباب التثبيت وفقا لهذه المتطلبات
2.1 ضمان دقة القياس
• يستند مبدأ عمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي إلى قانون فاراداي للتحفيز الكهرومغناطيسي، والذي يتطلب تدفق السائل في مجال مغناطيسي لتوليد جهد محفز.لذلك، توزيع موحد لسرعة السائل ضروري.
• يمكن أن تسبب قطع الأنابيب المستقيمة غير الكافية اضطرابات أو تحيز في تدفق السائل ، مما يؤثر بشكل مباشر على استقرار الجهد المحفز مما يؤدي إلى قراءات غير دقيقة.
2.2 تجنب التدخل
• الحقول الكهرومغناطيسية القوية والترسيم السيئ يمكن أن تخلق إشارات تداخل بحيث لا يمكن للمستشعر أن يدرك بدقة الجهد الضعيف المنشود.يؤثر على استقرار ودقة الجهاز
2.3 ضمان عمر الجهاز
الفقاقيع والجسيمات والاهتزازات في السائل قد تسبب صدمة أو تداخل مع الأقطاب الكهربائية ، مما يؤثر على حياة جهاز الاستشعار.
3عواقب عدم اتباع متطلبات التثبيت
3.1 خطأ القياس
• لا يوجد قطاع أنابيب مستقيم:
• اضطرابات في تدفق السوائل فوق أو أسفل مجرى التدفق، تقلبات في الجهد الناجمة عن مقياس تدفق الكهرومغناطيسي، نتائج القياس تختلف عن القيمة الحقيقية.
• السائل لا يملأ الأنابيب:
• السائل لا يغطي الكهرباء بالكامل، وإشارة القياس مشوهة أو حتى مستحيلة للقياس.
• اهتزازات قوية أو تداخلات فقاعات:
• إشارة الإخراج غير مستقرة والبيانات تتقلب بشكل كبير.
3.2 أخطاء الجهاز
• سوء الترسيم:
• التدخل الكهرومغناطيسي الخارجي في دائرة عداد التدفق قد يؤدي إلى إنذارات كاذبة أو تلف عداد التدفق.
• وضع غير مناسب للتثبيت:
• الصدمة الطويلة الأمد من الفقاعات أو تراكم الجسيمات يمكن أن يرتدي الكهرباء ويزيد من تكاليف الصيانة.
3.3 انقطاع التشغيل
• فشل عداد التدفق في العمل بشكل صحيح قد يؤدي إلى توقف عملية الإنتاج أو عدم استقرار العملية.
4الاستنتاج
يتم تحديد متطلبات تركيب مقياس التدفق الكهرومغناطيسي من خلال مبدأ قياسه وخصائص عمله. اتبع متطلبات التثبيت بدقة:
1ضمان دقة القياس
2تحسين استقرار العملية
3تمديد عمر الخدمة للجهاز.
أي سلوك لا تثبيت كما هو مطلوب يمكن أن يؤدي إلى انحراف بيانات القياس أو حتى فشل المعدات، مما يشكل مخاطر لعملية الإنتاج.يجب على المنشأة تقييم ظروف الموقع بعناية واتباع المواصفات بدقة.
شكراً لكِ
