في مجال مراقبة الضغط التفاضلي، نلاحظ أحيانًا أن مخرجات جهاز إرسال الضغط التفاضلي تتطلب معالجةً لتحويلها إلى إشارة تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير. تُستخدم هذه التطبيقات بكثرة في أنظمة قياس التدفق الصناعية التي تعتمد على مبدأ الضغط التفاضلي، وهو أحد الأساليب الشائعة لمراقبة معدل التدفق. بعد استعراض موجز لقياس التدفق باستخدام الضغط التفاضلي، يمكننا فهم دور جهاز إرسال الضغط التفاضلي في دعم عمل مقياس التدفق.
تؤدي عدادات التدفق دورًا حيويًا في مراقبة معدل تدفق السوائل ضمن شبكات الأنابيب الصناعية المعقدة، وذلك بتوفير قراءات دقيقة وفي الوقت المناسب، مما يُسهم في الإدارة الفعالة للمواد والسلامة التشغيلية. يُعدّ قياس التدفق باستخدام فرق الضغط أحد أهم تقنيات قياس التدفق، ويشمل أنواعًا مختلفة من عدادات التدفق. تختلف هذه العدادات في بنيتها، لكنها تشترك في أهداف تشغيلية متشابهة، تتمثل في إنشاء فرق ضغط لحساب التدفق، استنادًا إلى مبدأ أساسي هو...معادلة برنوليتظل الطاقة الكلية، المكونة من الطاقة الحركية والطاقة الكامنة، في تدفق المائع ثابتة بغض النظر عن الظروف. ولذلك، فإن العنصر الأساسي في مقاييس التدفق التفاضلي هو جهاز الخنق (مثل صفيحة الفتحة، أو أنبوب فنتوري، أو أنبوب بيتوت، أو المخروط على شكل حرف V، إلخ) لتوليد تسارع في التدفق في مقطع موضعي، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط الهيدروستاتيكي للمائع.
هنا يأتي دور جهاز إرسال فرق الضغط. فالعناصر الأساسية مجرد أجهزة ميكانيكية، تُولّد فرق الضغط فعليًا أثناء العملية، لكن لا يستطيع أي منها قياس القيمة وإخراج إشارة مباشرة. لذا، فهي تحتاج إلى جهاز مساعد للكشف عن فرق الضغط بين المنبع والمصب، وتحويله في النهاية إلى إشارة خرج لقياس التدفق - وهي مهمة مناسبة تمامًا لجهاز إرسال فرق الضغط.
بعد تحديد قياس فرق الضغط، يبرز التساؤل حول كيفية ارتباط فرق الضغط بمعدل التدفق الحجمي. استنادًا إلى معادلة برنولي ومعادلة الاستمرارية، توجد علاقة غير خطية بين فرق الضغط المتولد (ΔP) ومعدل تدفق السائل الفعلي (Q):
Q=K√ΔP
حيث يُمثل K معاملًا خاصًا بالعداد، يتحدد بناءً على نوع العنصر الأساسي وعوامل أخرى (كثافة السائل، وحجم الأنبوب، وما إلى ذلك). إشارة جهاز الإرسال الخام (4-20 مللي أمبير) غير خطية بالنسبة لمعدل التدفق، ولا تستطيع تمثيل اتجاهه بدقة. يمكن حل هذه المشكلة بتكامل استخراج الجذر التربيعي (SRE)، الذي يُحسب الجذر التربيعي لفرق الضغط الأصلي (ΔP)، مما يجعل الإشارة متناسبة مع معدل التدفق الحجمي في النهاية.
إذا لم يتمكن جهاز الإرسال من تنفيذ عملية SRE داخليًا، فسيتعين على حاسوب تدفق خارجي أو نظام تحكم معالجة العمليات الحسابية، مما قد يزيد من التعقيد ونقاط الخطأ المحتملة في توجيه الإشارة. لذلك، عادةً ما تحتوي أجهزة إرسال DP الحديثة على وظيفة SRE مدمجة للإشارة في الدائرة التناظرية، ويمكنها إخراج تيار يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير. علاوة على ذلك، يمكن لأجهزة إرسال DP تطبيق قطع التدفق المنخفض للتخفيف من انحراف المستشعر الذي قد يتضخم بشكل غير متناسب عند معدل التدفق المنخفض. تجبر هذه الوظيفة البرمجية الإخراج على 4 مللي أمبير (0% تدفق) عندما ينخفض التدفق المحسوب عن عتبة محددة لتجنب الإشارة غير المنتظمة وتراكم التدفق الخاطئ.
تُعد أنظمة قياس التدفق بفرق الضغط من أكثر تقنيات التحكم في التدفق شيوعًا وفعالية. ورغم ما توفره من مزايا رائعة، إلا أنها تنطوي أيضًا على بعض القيود نظرًا لبنيتها ومبدأ عملها.
+ تصميم معياري، وتقنية راسخة
+ هيكل قوي ومتين، بدون أجزاء متحركة
+ تحسين الدقة والاستقرار
- فقدان الضغط الدائم
- نسبة رفض ضيقة
- حساس للتغيرات في كثافة السوائل وعوامل أخرى
يُعدّ اختيار مقياس التدفق المناسب أمرًا بالغ الأهمية لضمان كفاءة ودقة قياس تدفق السوائل. ومن خلال دراسة عوامل التشغيل بشكل شامل، يستطيع المستخدمون اتخاذ قرارات مدروسة تتوافق مع المتطلبات المحددة.شنغهاي وانغيوانتُعنى شركتنا بتصنيع وصيانة أجهزة القياس والتحكم منذ أكثر من 20 عامًا، بما في ذلك جميع أنواع عدادات التدفق، وأجهزة إرسال الضغط التفاضلي، وغيرها من تجهيزات قياس التدفق. لأي استفسار أو طلب إضافي، يُرجى التواصل معنا.
تاريخ النشر: 25 أغسطس 2025