مقياس التدفق بالدوّامات للبخار

المقياس بالدوّامات هو جواب سؤال البخار. فحين تريد المنشأة أن تعرف كم من الطاقة تشتري، أو تنقل، أو تفقد، يكون الوسط غالبًا بخارًا أو هواءً مضغوطًا، والأجهزة التي تقيس السوائل الموصّلة لا تُغني في واحد منهما. وهذا النوع يقيس الاثنين من غير جزء متحرّك، وذلك الاقتران هو السبب الذي يجعله أول ما يُذكر في حساب طاقة غرفة المراجل.

وما يطلبه في المقابل تيارٌ يستطيع عدّه. فالجهاز يقرأ إيقاعًا لا مستوى ولا ضغطًا، والإيقاع يحتاج فصلًا منتظمًا للدوّامات، ولذلك كانت الظروف المحيطة بالجسم المعترض بأهمية الجسم نفسه.

كيفية إجراء القياس

يُثبَّت جسم معترض عبر التجويف. وعند مرور البخار تُفصل دوّامات بالتناوب من الجانبين، وكلّ دوّام ينفصل يأخذ معه نبضة ضغط صغيرة من الحافة التي خلفه. ويلتقط حسّاسٌ في الجسم هذا التناوب، فتعده الإلكترونيات. وفي النطاق الذي صُمِّم الجسم له يتناسب تردد العدّ مع السرعة، فتُحوَّل تلك السرعة مع معرفة التجويف إلى حجم في وحدة الزمن.

وكونُ الإشارة ترددًا هو ما يجعل هذا النوع دائمًا في هذا التشغيل. فالتردد لا ينجرف كما ينجرف الامتداد في إشارة تماثلية، ولا يحتاج إلى جزء متحرّك يُجمّده البخارُ والحرارةُ أخيرًا. وما يحتاجه أن يبقى الوسط طورًا واحدًا ما دام داخل المقياس. فالقطيرات في البخار الرطب تُخلّ بالفصل، والغاز الذي يتكثّف داخل الجسم يفعل فعلها، ولهذا تنصّ المادة صراحةً على أن الجهاز لا يُعرض للجريان ثنائي الطور، ولهذا أيضًا يكون فاصل البخار الجافّ أمام المقياس جزءًا من الجواب لا مشروعًا منفصلًا.

ما يُطلب من جسم الجهاز تحمّله

مجموعتان مستقلتان من الظروف تعملان على الجهاز، وتُذكران منفصلتَين لأن جزءَين مختلفَين هما اللذان يحتملان. فظروف الوسط - درجة حرارته، وضغطه، وهل البخار مشبّع أم فائق الحرارة - يلاقيها الجسم، والحسّاس، والإحكام. وظروف المحيط - الاهتزاز، والطقس، وهل الخطّ معزول، وكم يسخن الحيز حول الرأس - يلاقيها الهيكل، وعلى مدى السنين الإلكترونيات.

وتصف المادة خلف هذه الصفحة الصيغةَ الرئيسة بأنها ذات جسم أسمك لخطوط تحمل اهتزازًا عالي التردد، وبحسّاس على حامل مربع المقطع، وهذا جواب عن المجموعة الثانية من الظروف لا الأولى. ويستحق التنبيه، لأن الاهتزاز عند تردد الفصل لا يُميَّز من الجريان: فالمقياس الذي يهتزّ ليس أدنى دقّة فحسب، بل يقرأ شيئًا غير موجود.

القراءات الحجمية والقراءات ذات التعويض

ما يُنتجه المقياس بالدوّامات حجمٌ، وللبخار والغاز نادرًا ما يكون الحجم هو الرقم الذي يحتاجه المشتري. فمتر مكعّب من البخار عند ضغط يحوي من الطاقة قدرًا غير ما يحويه متر مكعّب عند ضغط آخر، ولذلك يتغيّر المجموع المأخوذ من غير تعويض متى تغيّر حمل المرجل أو ضغط الخطّ، وإن كانت الطاقة المسلَّمة هي هي.

ويصحّح التعويض ذلك بأن يقيس درجة الحرارة والضغط ويحوّل الحجم إلى كتلة أو إلى حجم قياسي. ويمكن ترتيبه مدمجًا يكون الاستشعار فيه عند المقياس، أو منفصلًا يأخذ فيه حاسب التدفق حسّاس حرارة خارجيًا ومُرسل ضغط خارجيًا. وتصف المادة الترتيب المنفصل بأنه لفائق الحرارة، وخطوط الحرارة المرتفعة، والأعمال العلوية، وهو فرق عملي: فاللازم أن تكون نقاط الاستشعار موصولة وموضوعة وضعًا صحيحًا، وذلك على خطّ حارّ علوي أيسرُ حين يكون في موضع بعيد من المقياس.

وأن يلزم تعويض أم لا سؤالٌ عن الحساب الذي يُدار، لا عن المقياس. فخطٌّ لا يُقاس إلا ليعرف أحدٌ هل هو يعمل لا يحتاج إلى تعويض، وخطٌّ يُقاس لتُصدَر عليه فاتورة يحتاج إليه.

التركيب والمسافة المستقيمة

لا بدّ أن يرى الجسم مقطعًا مستقرًا خاليًا من الدوّامات، وتعطي المادة 10 DN قبل المقياس و 5 DN بعده شرطًا اعتياديًا. وهذه الأرقام تخصّ الجهاز لا الموقع، فحيث كانت المسافة المتاحة أقصر حُسِم الترتيب قبل طلب المقياس لا بعده. والخلل القريب من الجسم - كوع، أو محبس نصف مفتوح، أو مخفِّض، أو بئر الحرارة - يُقرأ تغيّرًا في الجريان، ويظهر خطأً لا تزيله معايرة.

ونقطتان أخريان من المادة تستحقان أن تُنقلا إلى التركيب. فاللحام يُجرى قبل تركيب المقياس، لأن تيار اللحام المارّ بالجهاز قد يُتلف إلكترونياته ولو لم يكن مُغذّى. ووضع التركيب جزء من التشغيل: فالجسم الموضوع فوق خطّ حارّ يهرم أسرع من الموضوع في جانبه، ولذلك تُنصح تركيبات البخار وغازات الحرارة المرتفعة بإمالة حامل الجسم المعترض عن الرأسي.

حدود القياس واعتبارات الاختيار

تنصّ المادة على أن الجهاز لا يُعرض للبخار الرطب ولا للجريان ثنائي الطور، وهو أول حدّ يُراجَع لا آخره. والثاني السرعة: فدون رقم معيّن يكفّ الفصل عن أن يكون منتظمًا، ويكون أدنى المدى محكومًا بفيزياء الجسم لا بحدّ إلكتروني، ولهذا كان الأنبوب الأكبر من جريانه تركيبًا رديئًا بالدوّامات.

وتترك المادة ثلاثة أرقام غير محسومة، وهي أول ما يقارن عنده المشتري. فنسبة المدى مذكورة على ثلاثة أوجه: 8:1 عند كثافتَي المرجع المبيَّنتَين، و 1:6 إلى 1:25 للصيغة الاعتيادية، وحتى 1:30 في قائمة المزايا؛ والمادة نفسها تنصّ على أن النسبة تتغيّر مع كثافة الوسط، فلا يُطبَّق واحد من الأوجه الثلاثة على وسط عشوائي من غير مراجعة. ودرجة حرارة الوسط معطاة بنظامَين متداخلَين. والدقة مذكورة تارةً فئةً وتارةً نسبةً من القراءة، وهما قدران مختلفان لا يُحوَّل أحدهما إلى الآخر. وهذا كلّه مُدرَج أدناه بوصفه معلومات مطلوبة، لا محسومًا هنا.

الطلب

البنود التي تحسم الجواب: الوسط، وهل هو بخار أم غاز أم سائل؛ وهل البخار جافّ؛ والتدفق الأدنى، والعادي، والأقصى؛ ودرجة حرارة الوسط وضغطه، وهل يتغيّران؛ والقطر الخارجي للأنبوب مع سماكة جداره ومعيار الشفة؛ وهل يلزم كتلة معوّضة أو حجم قياسي؛ والمخارج وما سيقرأها؛ وهل توجد تغذية عند موضع التركيب؛ والمسافة المستقيمة المتاحة قبل المقياس وبعده. ويكفي وصف الخطّ مع رسم تخطيطي للنقطة المقترحة لإصدار عرض سعر شامل، يُهذَّب بعد الاتفاق على الموضع. وتمّم الطلب الكمية، وميناء الوصول، وتاريخ التسليم المطلوب.