למה צריך מדי זרימה?

מבוא: המשמעות של נוזלים בחיי היומיום

ישנם נוזלים שונים כמו אוויר, מים וגזים סביבנו. נוזלים אלו קשורים קשר הדוק לחיי היומיום ולפעילויות החברתיות של אנשים. הדם בגוף האדם מסתובב; האוויר סביבנו זורם; חיי היומיום דורשים אספקת מי ברז וגז; המים המשומשים מוזרמים דרך הביוב וכן הלאה. עבור מכונית נוסעת, ישנם סוגים רבים של נוזלים, כגון בנזין כדלק, אוויר כדי לסייע בשריפת בנזין, שמן סיכה למנוע וגז פליטה. נוזלים אלו קשורים קשר הדוק לאנשים.

מדידת זרימת נוזלים: צורך ושדות מגוונים

כאשר אנו עובדים עם נוזלים שונים, לעתים קרובות אנו צריכים להבין את התכונות והכמויות או את הערך הכולל של נוזלים אלו. ברוב המקרים, יש צורך לדעת את קצב הזרימה של הנוזל, ולכן יש למדוד את קצב הזרימה של הנוזל במצבי זרימה שונים בתחומים שונים. לדוגמה, יש למדוד את זרימת הדם כדי ללמוד כיצד שינויים בזרימת הדם משפיעים על תפקוד גוף האדם. על מנת לגבות חשבונות גז ומים יש צורך למדוד את צריכת הגז ומי הברז. מנקודת מבט ניהולית, חברות הגז ומפעלי המים צריכות למדוד את הזרימה הכוללת של הגז והמים, וגם מפעלי טיהור שפכים צריכים למדוד את קצב זרימת הביוב לצורך הניהול. על מנת למדוד את החומרים המזהמים את האטמוספירה בפליטת רכב, יש צורך למדוד את זרימת גזי הפליטה. נכון להיום, על מנת להפחית עוד יותר את המזהמים בגז הפליטה ולחסוך בצריכת בנזין, יש צורך להתאים את יחס האוויר לדלק של המנוע. לכן יש למדוד את זרימת האוויר והדלק. גם מתחומי ייצור אחרים ישנה חשיבות רבה למדידת הזרימה של נוזלים שונים, וגם מדידת הזרימה של נוזלים שונים חייבת להתבצע בניהול תהליכי ייצור או בהובלת נוזלים ועסקאות עסקיות.

נוף טכנולוגי מתפתח: דרישות מורכבות למדידת נוזלים

לאחרונה, הטכנולוגיה התעשייתית התפתחה במהירות, הדורשת דיוק גבוה יותר במדידת זרימה וגיוון של הנוזלים הנמדדים. לדוגמה, נוזלי המדידה כוללים גז, נוזל ונוזל מעורב, ותנאי המדידה כוללים טווח טמפרטורות ממד זרימה בטמפרטורה גבוהה לטמפרטורה נמוכה במיוחד (מד זרימה קריוגני, מד זרימת חנקן נוזלי וכו'), וטווח לחץ מלחץ גבוה ללחץ נמוך. בנוסף, ישנם נוזלים בעלי צמיגות נמוכה (כגון פטרו, דיזל, מד זרימת אלכוהול) ונוזלים בעלי צמיגות גבוהה מאוד (כגון מד זרימת חמאה, מד זרימת אספלט, מד זרימת שרף, מד זרימת דבש ), וזה גם נדרש כדי להיות מסוגל למדוד את קצב הזרימה מקצב זרימה קטן (מיקרו זרימה מד) לקצב זרימה גדול. הזרימה במצבי זרימה שונים כגון זרימה למינרית, זרימת מארז, זרימה פועמת וזרימה מתערבת הפכה לאובייקט המדידה. מדידת הזרימה הנוכחית מורכבת ומגוונת ביותר, ואי אפשר למדוד את כל הזרימה בשיטת מדידת זרימה אחת.

שפע של אתגרים ופתרונות למדידת זרימה

ישנן שיטות סיווג שונות עבור מדי זרימה. ישנם יותר מ-100 סוגים של מדי זרימה בשימוש כיום. לעקרונות המדידה, שיטות המדידה והמבנים יש מאפיינים ותכונות משלהם, וגם פעולות המדידה ושיטות השימוש שונות. לכן, בעת מדידת זרימת הנוזלים, יש צורך ללמוד היטב את תנאי המדידה מראש, ולבחור מד זרימה עם שיטת מדידה המתאימה לתנאים אלו. בנוסף, על טכנאי המכשירים להבין היטב את שיטות מדידת הזרימה השונות ואת תכונותיו של מד הזרימה.

הבטחת מדידת זרימה מדויקת: גורמים ואמצעי זהירות

בעת מדידת קצב זרימה והזרימה הכוללת הכוללת, אם רק תתקין מד זרימה ותקרא את הערך הנמדד, ייתכן שלא תוכל להשיג זרימה מדויקת. לכמה מדי זרימה יש מאפיינים שונים בשל שיטות ההתקנה השונות ומצב הצינורות לפני ואחרי מד הזרימה, ומצב הזרימה מושפע מערך מדידת הזרימה. על מנת למדוד את הזרימה בצורה מדויקת, יש צורך לא רק להכיר את הידע הרלוונטי של מד הזרימה עצמו, אלא גם לדעת את אמצעי הזהירות הרלוונטיים של כל מערכת המדידה כולל מד הזרימה. לדוגמה: כידוע כללי בעת מדידת קצב הזרימה: יש לתקן את חלק הזרימה של מד הזרימה; במקרה של מדידת זרימת נוזלים, אין לערבב בועות אוויר. מסיבה זו, לעיתים קרובות יש צורך להתקין מכשיר תיקון ומכשיר הסרת גז במעלה זרימת מד הזרימה לפני שניתן לבצע מדידה. בנוסף, בעת שימוש במכשיר מד הזרימה, קיימת אפשרות ששינויים וכשלים בביצועים עשויים להתרחש עקב חיכוך, קורוזיה או השפעת חומרים נדבקים כגון מוצקים צפים או חלקיקים בנוזל. אז תפעל בעניין. ניהול תחזוקה שוטף הוא גם חשוב ביותר למדידת זרימה אמינה. יש גם מד זרימה כזה: אם לא מתקבלות התכונות הפיזיקליות של הנוזל הנמדד, כגון צפיפות, צמיגות, יחס דחיסה, יחס קיבולת חום וכו', זה לא יכול למדוד את קצב הזרימה של הנוזל. לכן, לעיתים יש צורך לדעת את שיטת המדידה או השגת ערכי המאפיינים הפיזיים של נוזלים אלו.

מאפייני נוזל וכיול: כיול לדיוק

גם כיול מד הזרימה הוא עבודה חשובה למדידת זרימה מדויקת. כשהנוזל זורם דרך מד הזרימה, הזרימה שלו נמדדת עם מד זרימה סטנדרטי (מד זרימה ראשי) ומכשיר כיול לכיול מד הזרימה. שיטה זו נמצאת בשימוש נרחב. במהלך השימוש במכשיר, עבודת כיול זו צריכה להתבצע בכל תקופה מתאימה.

גישה הוליסטית: מעבר למדדי זרימה

על מנת לבצע מדידת זרימה אמינה, יש כמובן צורך לשלוט בידע של מד הזרימה, אך גם לשים לב למכשיר האביזרים ולהתחשב בכל מערכת ההרכבה. במיוחד בשנים האחרונות חלה התקדמות רבה בטכנולוגיית מדידת זרימה. נעשה שימוש במדדי זרימה חדשים בזה אחר זה, וכיום ניתן למדוד את הזרימה שהייתה קשה למדידה בעבר. בנוסף, עם שיפור הדיוק של מדידת זרימה, נפתח תחום חדש של מדידת זרימה, הרבה מדי זרימה דיגיטליים עם דופק,4-20Ma או RS485, HART ,Profibus-DP זמינים כעת; בערך באותו זמן, עם התפתחות הטכנולוגיה האלקטרונית, שופרה שיטת מדידת הזרימה, אומצה שיטת מדידת הזרימה המונית וכו', מדידת הזרימה התפתחה לאחרונה בצורה מדהימה. לכן, סיכום שיטתי של הנתונים הקשורים למדידת זרימה (כולל הנתונים החדשים העדכניים ביותר על מדידת זרימה) ימלא תפקיד גדול בעבודת מדידת הזרימה.