تنتشر الحاجة إلى القياس الدقيق والتحكم في السوائل في عمليات التصنيع ، وفي مختبرات الأبحاث ، وعند تحويل المواد الخام إلى منتجات تامة الصنع ، وأثناء التعبئة.
يعمل القياس والتحكم والتحليل المستمر لتدفق السوائل باستخدام تقنيات القياس المناسبة على تحسين موثوقية العمليات الصناعية وأدائها ووقت تشغيلها ، فضلا عن الاستدامة البيئية والامتثال للمعايير واللوائح.
تتناول هذه المقالة التحديات المتزايدة والحلول الحديثة للتحكم في تدفق السوائل على أقطار الأنابيب الصغيرة.
تعد تقنيات قياس تدفق السوائل الصناعية والتحكم فيها راسخة للتطبيقات التي تنطوي على أنابيب كبيرة ، ولكن اتجاهات السوق المتسارعة تمثل تحديا متميزا وملحا: قياس التدفق على الأنابيب الصغيرة.
أدى التحول إلى آلات أسرع وأصغر حجما وأكثر إحكاما وأقل تكلفة إلى زيادة الحاجة إلى قياس تدفق السوائل في الأنابيب ذات القطر الصغير والمسافات الكثيفة. ومن الأمثلة على ذلك أشباه الموصلات ، والمستحضرات الصيدلانية ، والصيدلة الحيوية وعلوم الحياة ، والأغذية والمشروبات ، والتدفئة ، والتهوية ، وتكييف الهواء ، وأي تطبيق للمياه فائقة النقاء.
تتطلب التطبيقات في الأنابيب الصغيرة والأماكن الضيقة طريقة جديدة للقياس والعد ، وليس فقط من منظور الحجم.
يبحث المصنعون عن تقنية دقيقة وفعالة وفعالة من حيث التكلفة تتميز بسهولة الاستخدام والتركيب المنخفض أو عدم التثبيت والبيانات الموثوقة واستهلاك الطاقة المنخفض.
أحدثت صناعة أشباه الموصلات ثورة في الطريقة التي قامت بها بتصغير تكنولوجيا التصنيع. تستخدم تدفقات السوائل الدقيقة في التنظيف والتنظيف والتبريد والطلاء وغيرها من العمليات الحيوية. على سبيل المثال ، تتم عملية تبريد الجهاز داخل الماكينة نفسها ، باستخدام أنابيب صغيرة جدا ومتباعدة بكثافة يصل قطرها إلى 10 مم.
في قطاع المستحضرات الصيدلانية ، تتضمن عمليات إنشاء الأدوية وإنتاجها بكميات كبيرة جرعة دقيقة للغاية من المكونات المختلفة للوصفة. من الاختبارات المعملية إلى الجرعات والخلط ، يتم قياس العديد من الأنابيب لمختلف المواد النشطة وغير النشطة التي تدخل في المنتج النهائي.
يجب أن تكون هذه القياسات دائما فائقة الدقة لضمان أقصى قدر من الجودة والسلامة والكفاءة.
يساهم التحكم في التدفق في أنابيب التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في توفير الطاقة والمياه بالإضافة إلى الامتثال للوائح البيئية. يعد استرداد المكثفات وإعادة تدويرها من أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) من التدابير الأخرى لتوفير التكاليف ومنع النفايات التي تشمل مضخات المكثفات المدمجة وأنظمة الإرجاع.
منع الخسارة هو حاجة أساسية ، بغض النظر عن حجم الصناعة أو التطبيق. يعد الكشف المبكر عن تسرب الأنابيب في عمليات التصنيع الأولية والنهائية ضروريا لوقف الانسكابات المكلفة بسرعة. يساعد القياس الدقيق لتدفق السوائل على اكتشاف فقد السوائل والخطوط الفارغة.
مطلوب دقة عالية لقياس السوائل لضمان أن منتجات السوائل التي يسلمها البائعون للمشترين يتم تعبئتها بالحجم المتوقع. سواء كان ملء قوارير اللقاح أو توزيع مشروبات النافورة ، يجب تصميم مقياس التدفق المستخدم لتلبية متطلبات الدقة المحددة.
المبادئ التوجيهية المحلية الجديدة للتحكم في استهلاك المياه في المناطق المعرضة للجفاف تخلق الحاجة إلى أجهزة قياس التدفق للمستهلكين. سيسمح التحكم في استهلاك المياه المنزلي للمستهلكين باتخاذ خطوات لتجنب العقوبات المفروضة على الاستهلاك المفرط.
المياه فائقة النقاء ، أي المياه النقية وفقا لأعلى المعايير ، هي عنصر أساسي في صناعات مثل أشباه الموصلات وتصنيع الأدوية.
نظرا لإزالة جميع الملوثات ، فإن المياه فائقة النقاء ليس لها موصلية يمكن قياسها أو اكتشافها بواسطة جهاز قياس التدفق من النوع الكهرومغناطيسي. من ناحية أخرى ، فإن طريقة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ، بناء على وقت العبور ، مثالية بسبب خصائص المياه فائقة النقاء.
تقيس عدادات التدفق بالموجات فوق الصوتية سرعة التدفق في الأنابيب. بالمقارنة مع عدادات التدفق الكهرومغناطيسي ، أو عدادات التدفق الكتلي ، أو عدادات تدفق التوربينات ، أو غيرها ، فإن أكبر ميزة لقياس تدفق السوائل بالموجات فوق الصوتية هي أنها غير تدخلية تماما.
جميع التقنيات الأخرى لها تكلفة أعلى بكثير ، لأنه ليس عليك فقط شراء عداد التدفق ، ولكن عليك أيضا دفع عمال اللحام للدخول وقطع الأنابيب وحواف اللحام وما إلى ذلك.
باستخدام حلول الموجات فوق الصوتية مثل S-Flow من Fuji Electric ، يمكنك القياس مباشرة على مقربة من المعدات الاستهلاكية ، وإرفاق الجهاز حول الأنبوب ، والبدء في القياس دون إيقاف أي شيء ودون تعديل الأنبوب. هذا حل منخفض التكلفة للغاية.
يعتمد هذا النهج الجديد على أجهزة قياس صغيرة ومدمجة لدمج القياسات داخل معدات التصنيع ، بدلا من أخذها إلى الخارج.
بالإضافة إلى الفوائد الرئيسية للتصميم غير التدخلي ، تم تصميم عدادات المشابك هذه خصيصا للأنابيب الصغيرة والمساحات الضيقة وتأتي بشكل قياسي بدقة ±2.0٪. إنها أصغر بكثير من التقنيات التقليدية ، حيث تم دمج مستشعر التدفق وجهاز الإرسال لتوفير المساحة.
خفيفة الوزن وصغيرة الحجم ، يمكن تثبيتها بسهولة على الأنابيب الموجودة داخل آلات الإنتاج أثناء تشغيلها ، وبدون شحم أو تعديل الأنابيب أو تعديل المسافة بين أجهزة الاستشعار.
عدادات تدفق السوائل بالموجات فوق الصوتية من هذا النوع مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات مع أنابيب صغيرة يصل قطرها إلى 6 مم ولمجموعة واسعة من مواد الأنابيب والسوائل. يتم تصور معدلات البيانات عالية الدقة بسرعة باستخدام معالجة الإشارات الرقمية باستخدام طريقة وقت العبور ، مع وقت استجابة يبلغ 0.5 ثانية.
باستخدام مستشعر درجة الحرارة المدمج الاختياري ، يمكن قياس التدفق ودرجة الحرارة في وقت واحد. تتمتع المصانع بالعديد من الفوائد ، بما في ذلك التوفير في المعدات والطاقة والتسرب ، فضلا عن التحسينات في عملية الإنتاج والامتثال.
مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية S-Flow يجعل قياس تدفق السوائل دقيقا ، حتى على أقطار الأنابيب الصغيرة. تم تصميم مقياس التدفق S-Flow باستخدام تقنية الموجات فوق الصوتية المتقدمة والتصميم المبتكر ، ويضمن الأداء الأمثل لعملياتك الصناعية.
هل تواجه مشكلة في قياس معدلات تدفق سوائل العمليات الصناعية على أقطار الأنابيب الصغيرة؟
يوفر مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية S-Flow حلا فعالا.
يمكن لقياساته الدقيقة ووظائفه القوية التعامل مع قياسات السوائل الأكثر تعقيدا ، مما يضمن تشغيل عملياتك الصناعية بسلاسة وكفاءة.
