كيف يعمل عداد تدفق الفوهة؟

كيف يعمل عداد تدفق الفوهة؟

بالإضافة إلى مورد عداد التدفق المؤسس بشكل جيد ، غالبًا ما يتم سؤالني عن الأعمال الداخلية لأنواع مختلفة من عدادات التدفق. أحد أجهزة قياس التدفق الشائعة الاستخدام والفعالة هو مقياس تدفق الفوهة. في هذه المدونة ، سوف أتحول إلى مبادئ ومكونات وتطبيقات مقياس تدفق الفوهة لأعطيك فهمًا شاملاً لكيفية عمله.

مبادئ التشغيل

يعتمد تشغيل مقياس تدفق الفوهة على مبدأ Bernoulli ، وهو مفهوم أساسي في ديناميات السوائل. ينص مبدأ برنولي على أنه مع زيادة سرعة السائل ، يتناقص ضغطه ، والعكس صحيح ، شريطة أن يكون السائل غير قابل للضغط ، غير لزج ، وفي تدفق الحالة الثابت.

يتكون مقياس تدفق الفوهة من فوهة مُشورة بدقة مثبتة في خط أنابيب يتدفق من خلاله السائل. عندما يدخل السائل الفوهة ، تنخفض المساحة المقطعية لمسار التدفق. وفقًا لمبدأ الاستمرارية (يكون معدل تدفق الكتلة للسائل غير القابل للضغط ثابتًا في جميع أنحاء خط الأنابيب ، أي $ \ dot {m} = \ rho a_1v_1 = \ rho a_2v_2 $ ، حيث $ \ dot {m} $ هو معدل التدفق الشامل ، $ \ rho $ هو السوائل. السرعة) ، مع انخفاض المساحة $ A $ في الحلق الفوهة ، يجب أن تزيد السرعة $ v $ من السائل.

استنادًا إلى معادلة Bernoulli $ p_1+\ frac {1} {2} \ rho v_1^{2} = p_2+\ frac {1} {2} \ rho v_2^{2} $ (للحصول على خط أنابيب أفقي حيث تكون مصطلحات الطاقة المحتملة) ، عند ارتفاع درجة حرارة $ v_2 $ $ $ هو $ V_1 $ في خط الأنابيب المنبع ، يكون الضغط $ p_2 $ في الحلق أقل من الضغط $ p_1 $. يتم قياس الفرق في الضغط $ \ delta p = p_1 - p_2 $ باستخدام مستشعرات الضغط.

يمكن التعبير عن العلاقة بين اختلاف الضغط $ \ delta p $ ومعدل التدفق $ Q $ من السائل من خلال الصيغة التالية:

$ q = c_da_0 \ sqrt {\ frac {2 \ delta p} {\ rho (1 - \ beta^{4})}} $

عندما يكون $ C_D $ هو معامل التفريغ ، والذي يمثل الخسائر بسبب الاحتكاك وظروف التدفق غير المثالية ؛ $ A_0 $ هي المساحة المتقاطعة في الحلق الفوهة ؛ $ \ beta $ هي نسبة قطر الحلق الفوهة إلى قطر خط الأنابيب ؛ و $ \ rho $ هي كثافة السائل.

مكونات مقياس تدفق الفوهة

1. فوهة: الفوهة هي المكون الأساسي لمقياس التدفق. تم تصميمه وتصنيعه بعناية للحصول على شكل وأبعاد محددة. يمكن أن تكون الفتحات من أنواع مختلفة ، مثل الفوهات القياسية والفوهات الطويلة. تستخدم الفتحات القياسية على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية بسبب خصائص التدفق المحددة ودقة عالية نسبيا. تعد فوهات نصف القطر مناسبة للتطبيقات التي يحتوي فيها السائل على جزيئات معلقة أو حيث يكون هناك حاجة إلى تغيير تدريجي في سرعة التدفق لتقليل فقدان الضغط.
2. صنابير الضغط: يتم استخدام صنابير الضغط لقياس ضغوط المنبع والمصب. عادةً ما توجد صنابير الضغط في المنبع مسافة معينة من مدخل الفوهة ، وتقع صنابير الضغط في اتجاه مجرى النهر في الحلق الفوهة أو مسافة قصيرة في اتجاه مجرى النهر. ترتبط صنابير الضغط هذه بمستشعرات الضغط ، والتي تحول اختلافات الضغط إلى إشارات كهربائية لمزيد من المعالجة.
3. مستشعرات الضغط: تلعب أجهزة استشعار الضغط دورًا مهمًا في القياس الدقيق لفرق الضغط. هناك أنواع مختلفة من أجهزة استشعار الضغط المتاحة ، مثل أجهزة استشعار الضغط ، ومستشعرات الضغط ، وأجهزة استشعار الضغط الكهروضوئية. سلالة - يتم استخدام أجهزة استشعار الضغط عادة بسبب انخفاض تكلفتها نسبيا ، وموثوقية عالية ، ونطاق قياس واسع. إنها تعمل عن طريق قياس السلالة في عنصر الاستشعار الناجم عن الضغط المطبق وتحويله إلى إشارة كهربائية.
4. جهاز إرسال: يستقبل المرسل الإشارات الكهربائية من مستشعرات الضغط ويعالجها لحساب معدل التدفق. يمكنه أيضًا إجراء وظائف مثل تكييف الإشارة ، والخطية ، والتواصل مع أنظمة التحكم الأخرى. غالبًا ما يتم تجهيز أجهزة الإرسال الحديثة بواجهات رقمية ، مما يسمح بسهولة التكامل مع أنظمة الأتمتة الصناعية.

تطبيقات عدادات تدفق الفوهة

تستخدم عدادات تدفق الفوهة على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من الصناعات بسبب مزاياها مثل الدقة العالية ، ونطاق القياس الواسع ، ومتطلبات الصيانة المنخفضة نسبيًا.

1. صناعة النفط والغاز: في صناعة النفط والغاز ، يتم استخدام عدادات تدفق الفوهة لقياس معدل تدفق النفط الخام والغاز الطبيعي والمنتجات المكررة. يمكن تثبيتها في خطوط الأنابيب وخزانات التخزين وعمليات المصفاة لمراقبة تدفق السوائل والتحكم فيها. على سبيل المثال ، في خط أنابيب الغاز الطبيعي ، يمكن لقياس تدفق الفوهة قياس معدل تدفق الغاز بدقة ، وهو أمر ضروري لأغراض الفواتير وضمان التشغيل الفعال لنظام خطوط الأنابيب.
2. توليد الطاقة: في محطات الطاقة ، يتم استخدام عدادات تدفق الفوهة لقياس معدل تدفق البخار والماء وغيرها من سوائل العمل. إنها حاسمة لتحسين أداء الغلايات والتوربينات وأنظمة التبريد. على سبيل المثال ، في التوربينات البخارية ، يساعد القياس الدقيق لمعدل تدفق البخار باستخدام مقياس تدفق الفوهة على التحكم في إخراج الطاقة وتحسين كفاءة التوربين.
3. الصناعة الكيميائية: تتطلب الصناعة الكيميائية غالبًا القياس الدقيق لمعدل التدفق لمختلف المواد الكيميائية. يمكن استخدام عدادات تدفق الفوهة لقياس تدفق السوائل المسببة للتآكل والسوائل اللزجة والمواد الكيميائية التفاعلية. إن بناءها القوي وقدرتها على التعامل مع أنواع مختلفة من السوائل تجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من العمليات الكيميائية ، مثل التوليف الكيميائي ، والتقطير ، والترشيح.

المنتجات ذات الصلة وروابطها

بالإضافة إلى عدادات تدفق الفوهة ، تقدم شركتنا أيضًا مجموعة من المنتجات ذات الصلة. على سبيل المثال ، نحن نقدممستشعرات عزم الدوران في رد الفعل الثابتالتي تستخدم لقياس عزم دوران التفاعل الثابت في التطبيقات الصناعية المختلفة. هذه المستشعرات دقيقة للغاية وموثوقة ، مما يضمن قياس عزم الدوران الدقيق.

لدينا أيضاS-type تحميل خلايامتاح. يتم استخدام خلايا الحمل من النوع بشكل شائع لقياس قوى التوتر والضغط في أنظمة الوزن الصناعية ، وآلات اختبار المواد ، والتطبيقات الأخرى التي يلزم فيها قياس القوة.

علاوة على ذلك ، إذا كنت مهتمًا بتطبيقات المركبات الجوية غير المأهولة ، لدينادورية الطائرات بدون طياريمكن أن يكون اختيارًا رائعًا للمراقبة والتفتيش والمراقبة.

الاتصال للشراء والتفاوض

إذا كنت مهتمًا بمقاييس تدفق الفوهة الخاصة بنا أو أي من منتجاتنا الأخرى ، فنحن نشجعك على التواصل معنا لمزيد من التفاصيل وبدء عملية التفاوض بين الشراء. فريق الخبراء لدينا مستعد لمساعدتك في اختيار حلول قياس التدفق الأنسب لتلبية احتياجاتك المحددة. سواء كان لديك مشروع صغير ومقياس أو تطبيق صناعي واسع النطاق ، يمكننا تزويدك بمنتجات عالية الجودة وخدمة عملاء ممتازة.

مراجع

1. ميلر ، RW (1996). كتيب هندسة قياس التدفق. ماكجرو - هيل.
2. ISO 5167 - 2: 2003. قياس تدفق السائل عن طريق الأجهزة التفاضلية للضغط المدرجة في القنوات المتقاطعة الدائرية التي تعمل الكامل - الجزء 2: لوحات الفتحة والفوهات وفتحات الفنتوري.