مقارنة اختيار عدادات التدفق ذات التروس البيضاوية وعدادات التدفق الكتلي من نوع كوريوليس

عدادات تدفق التروس البيضاوية و عدادات تدفق الكتلة كوريوليس يُعدّ كلٌّ من هذين الحلّين من الحلول عالية الدقة نسبيًا في قياس التدفق الصناعي، وكثيرًا ما تتم مقارنتهما في صناعات البترول والكيماويات والأغذية والأدوية. مع ذلك، تختلف مبادئ القياس الخاصة بهما اختلافًا جذريًا، كما تختلف حدود التشغيل المطبقة عليهما اختلافًا كبيرًا. تُجرى المقارنة التالية من ثلاثة جوانب: المبدأ الأساسي، وأبعاد الأداء الرئيسية، والسيناريوهات النموذجية، وذلك لمساعدة المهندسين والفنيين على اتخاذ قرار الاختيار بسرعة.

أولاً: الفرق الأساسي بين القياس الحجمي والقياس الكتلي

1.1 عدادات التدفق ذات التروس البيضاوية هي نوع من عدادات التدفق الإزاحية الموجبة. يدور زوج من التروس البيضاوية المتشابكة بدقة داخل حجرة القياس. تُفرغ كل دورة أربعة أحجام ثابتة من السائل. يُحسب الحجم الكلي الذي مر مباشرةً عن طريق عدّ عدد دورات التروس. تعكس نتيجة القياس معدل التدفق الحجمي. وتعتمد دقتها على إحكام الغلق بين التروس والحجرة؛ فكلما زادت اللزوجة، قلّ تسرب الخلوص، وتحسّنت الدقة.

1.2 تختلف مقاييس تدفق الكتلة كوريوليس اختلافًا جذريًا. إذ يقوم محرك كهرومغناطيسي بتحريك أنبوب القياس. وعند مرور السائل عبر الأنبوب المهتز، يُحدث تأثير كوريوليس فرقًا في الطور يتناسب مع معدل تدفق الكتلة. ويستشعر المستشعر هذا الفرق في الطور ويُخرج قراءة تدفق الكتلة مباشرةً. كما يمكن للأنبوب المهتز نفسه إخراج بيانات كثافة السائل ودرجة حرارته في الوقت نفسه. ولأن الكتلة تُقاس مباشرةً، فإن قراءة مقياس تدفق كوريوليس لا تتأثر بتغيرات درجة الحرارة أو الضغط أو اللزوجة، ولا حاجة إلى أي تعويض إضافي لدرجة الحرارة أو الكثافة.

ثانيًا: سيناريوهات الميزة التي لا يمكن الاستغناء عنها لكل منها

2.1 تعتبر عدادات التدفق ذات التروس البيضاوية أكثر ملاءمة للسيناريوهات التالية:

– قياس العمليات للسوائل النظيفة عالية اللزوجة: زيت التشحيم، الزيت الهيدروليكي، زيت التروس، الزيت الثقيل، الراتنج، الشراب، إلخ. في هذه الوسائط، لا تؤثر اللزوجة على الدقة فحسب، بل إنها تعمل في الواقع على تحسين تأثير الإحكام، مما يجعل القراءة أكثر استقرارًا.

– بيئات التركيب ذات الأقطار الصغيرة والمتوسطة والمحدودة المساحة: في المعدات المثبتة على منصات، وشاحنات الصهاريج المتنقلة، وخطوط التعبئة، والسيناريوهات المماثلة، يُعد الحجم الصغير لمقياس تدفق التروس البيضاوي ميزة كبيرة.

– المشاريع الحساسة للميزانية ذات متطلبات الدقة المقبولة: يمكن لدقة الفئة 0.2 أن تلبي بالفعل معظم احتياجات التحكم في العمليات الصناعية والمحاسبة الداخلية.

- القياس في الموقع بدون مصدر طاقة خارجي: يمكن لجهاز التسجيل الميكانيكي قراءة التدفق الإجمالي مباشرة بدون طاقة، مما يجعله مناسبًا لنقاط القياس البعيدة أو المؤقتة.

2.2 تعتبر عدادات تدفق الكتلة من نوع كوريوليس أكثر ملاءمة للسيناريوهات التالية:

– التسوية التجارية والقياس القانوني: في نقل حيازة زيت الوقود والزيوت الصالحة للأكل والمواد الكيميائية، فإن دقة ±0.1% وخاصية عدم الانحراف في ظل ظروف التشغيل المتغيرة تجعلها الحل المفضل.

– الظروف ذات التقلبات الكبيرة في درجة حرارة الوسط وكثافته: عندما تتسبب تغيرات درجة حرارة السائل في تمدد أو انكماش حجمي كبير، يجب أن توفر العدادات الحجمية تعويضًا، في حين أن خرج الكتلة المباشر لمقياس تدفق كوريوليس يتجنب هذه المشكلة بطبيعته.

– العمليات التي تتطلب قياس الكثافة أو التركيز في آن واحد: التحكم في التركيز في صناعة الأغذية، وإدارة الوصفات في الصناعة الكيميائية، ومراقبة الكثافة في صناعة الأدوية، وما إلى ذلك. يمكن لمخرجات مقياس تدفق كوريوليس متعددة المعلمات أن تلغي الحاجة إلى أجهزة استشعار إضافية.

– الوسائط التي تحتوي على جزيئات أو تدفق ثنائي الطور: يسمح التصميم الذي لا يحتوي على أجزاء متحركة بتحمل درجة معينة من الشوائب؛ ومع إدارة الغازات المحصورة، يمكنه التعامل مع السوائل التي تحتوي على غاز.

– خطوط الإنتاج المستمرة التي لا يمكن إيقافها بانتظام للصيانة: خاصية عدم الحاجة إلى الصيانة تقلل بشكل كبير من خطر التوقف غير المخطط له.