ما هو نظام قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ESEGAS LEUF-200؟
يشتمل نظام مقاييس التدفق بالموجات فوق الصوتية LEUF-200 ESEGAS على المكونات الرئيسية التالية:
- جهاز الإرسال والاستقبال LEUF-200: وحدة إرسال/استقبال مشتركة مسؤولة عن إرسال واكتشاف النبضات فوق الصوتية.
- قطعة بكرة ذات حافة (مادة اختيارية): جزء ذو حافة من الأنبوب، مع خيارات مواد متاحة لضمان التوافق. تسهل التركيب الآمن لجهاز الإرسال والاستقبال على المدخنة.
- وحدة تقييم LEUF-200: توفر هذه الوحدة معالجة الإشارات والتحكم في النظام ووظائف إدخال/إخراج الإشارات. وتقوم بتحليل الإشارات المستقبلة لتحديد خصائص التدفق.
- كابل الربط: يوفر هذا الكابل اتصال إشارة تناظرية أو رقمية بين جهاز الإرسال والاستقبال ووحدة التقييم، مما يضمن نقل البيانات بشكل موثوق.
ما هو مبدأ عمل أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ESEGAS LEUF-200؟
يقيس جهاز LEUF-200 معدل تدفق الغاز باستخدام وقت عبور النبضات فوق الصوتية. يتم تثبيت محولات الموجات فوق الصوتية على جوانب المدخنة بزاوية بالنسبة لتدفق الغاز (انظر الشكل 2.1). تحدد هذه الزاوية، α، ومعدل تدفق الغاز، v، وقت العبور مع التدفق وضده. يشير الفارق الأكبر في وقت العبور إلى تدفق أسرع للغاز. لا تؤثر الاختلافات في درجات الحرارة والضغط على حساب معدل التدفق.
(انظر الشكل 2.1: مبدأ تشغيل LEUF-200)
بناءً على مسار القياس L وسرعة الصوت c وزاوية التركيب α، يتم حساب وقت الانتشار. مسار القياس L يساوي المسافة الفعلية التي تقطعها الموجة الصوتية في الغاز. سرعة الغاز (v) ومسافة القياس (L) وزاوية التركيب (α) ووقت الإرسال في اتجاه مجرى النهر (tv) ووقت الإرسال في اتجاه مجرى النهر (tr) هي المعلمات الرئيسية.
ما هي الشروط التي تحدد حجم التدفق؟
يعتمد معدل تدفق الغاز على مسافة القياس وزاوية التركيب. تُستخدم هذه المعلمات لأن وقت النقل يتم قياسه بشكل مستقل4. يتم حساب التدفق الحجمي باستخدام الأبعاد الهندسية للمدخنة. تتطلب الظروف القياسية درجة الحرارة والضغط والرطوبة لحساب معدل التدفق بدقة.
ما هو تطبيق أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ESEGAS LEUF-200 في الكشف عن الغاز؟
تقيس أجهزة قياس تدفق الغاز بالموجات فوق الصوتية LEUF-200 بدقة معدل التدفق والتدفق الحجمي للغازات داخل القنوات والمداخن وانبعاثات المداخن. وهي مناسبة لكل من الغازات المعالجة والخام، وتستوعب تكوينات التدفق في الأنابيب المغلقة والقنوات المفتوحة. وتشمل التطبيقات الرئيسية ما يلي:
- التحكم في العمليات وتحسينها: المصانع الكيميائية، وتصنيع الأدوية، ومعالجة الحبوب والأغذية، وإنتاج البلاستيك، وعمليات التكرير.
- قياس العمليات ومراقبة الانبعاثات: محطات المرافق، بما في ذلك مرافق توليد الطاقة ومراقبة عادم الغلايات.
- مراقبة معالجة النفايات: محطات حرق النفايات لتحليل انبعاثات العادم.
- قياس تدفق الغاز الصناعي: التطبيقات في الصناعات الكيميائية والصلب والصناعات الأساسية ذات الصلة.
- التطبيقات الصناعية العامة: قياس تدفق الغاز متعدد الاستخدامات عبر قطاعات مختلفة.
ما هي المزايا التقنية لجهاز قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ESE-LEUF-200؟
يوفر مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية ESE-LEUF-200 مزايا تقنية مميزة. التركيب سهل؛ فهو يحتوي على أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية مقترنة ووحدة تحكم. كما تسهل الواجهات المتعددة إدخال/إخراج إشارات متنوعة، مما يناسب تطبيقات مختلفة. كما يقيس عبر قطر المدخنة بالكامل. وتتوافق قياسات معدل تدفق الغاز مع درجة الحرارة والضغط والتركيب. ويضمن تصحيح الإشارة في الوقت الفعلي مناعة قوية ضد التداخل. وتضمن الدائرة المتكاملة عالية الدقة قياسات دقيقة. ويتم إجراء الاختبار الذاتي التلقائي من خلال دورة فحص روتينية.
كم عدد تقنيات قياس معدل التدفق في تطبيقات CEMS؟
لضمان مراقبة الانبعاثات بشكل فعال، تعتمد أنظمة مراقبة الانبعاثات المستمرة (CEMS) بشكل كبير على بيانات معدل التدفق الدقيقة. يتم جمع هذه البيانات عادةً باستخدام مجموعة من التقنيات، بما في ذلك أنظمة أنابيب Pitot القوية من النوع S، وأجهزة قياس التدفق الحراري للكتلة للقياس المباشر، وأجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية، وأجهزة إرسال الضغط التفاضلي (DP)، ووحدات التعتيم. (https://escspectrum.com/home/learn-and-support/source-blog/understanding-continuous-emissions-monitoring-systems-cems-a-comprehensive-guide/)
لمنح المستخدمين صورة واضحة عن إيجابيات وسلبيات الطرق المختلفة - ولمساعدتهم في اختيار أفضل نهج قياس لاحتياجاتهم - جمعت شركة ESEGAS مخطط مقارنة لتقنيات قياس معدل التدفق المختلفة.
مقارنة بين طرق قياس التدفق
| شرح المميزات: | أنظمة أنابيب بيتوت من النوع S | مقاييس تدفق الكتلة الحرارية | أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية | مرسلات الضغط التفاضلي (DP) | وحدات التعتيم |
| مبدأ العمل | يقيس سرعة التدفق عند نقطة واحدة باستخدام الفرق بين الضغط الساكن والديناميكي | يقيس معدل نقل الحرارة لتحديد تدفق الكتلة. الحرارة المطلوبة للحفاظ على درجة حرارة ثابتة للسائل المتدفق تتناسب طرديًا مع معدل تدفق كتلته | قياس سرعة السائل باستخدام الموجات فوق الصوتية. | يقيس فرق الضغط بين نقطتين في النظام، غالبًا عبر قيد | يقيس كمية الضوء التي يتم حجبها بواسطة الجسيمات في تيار الغاز |
| المزايا | 1) منخفضة التكلفة. 2) بسيطة. 3) الحد الأدنى من فقدان الضغط. 4) يمكن إدخالها في خطوط الأنابيب المضغوطة. | 1) مجموعة واسعة من التطبيقات. 2) فعالة من حيث التكلفة. 3) سهولة التركيب. 4) صيانة منخفضة. | 1) قياس مجموعة واسعة من معدلات تدفق الغاز. 2) صيانة منخفضة (لا توجد أجزاء متحركة). 3) غير تدخلية. | 1) الدقة العالية والموثوقية. 2) متعددة الاستخدامات. 3)متينة. 4) التوافق مع البروتوكولات القياسية. 5) المراقبة والتشخيص في الوقت الحقيقي. | 1) القياس المباشر لتركيز الجسيمات. 2) سهلة التشغيل نسبيًا. |
| عيوب | 1) أخطاء من تغييرات ملف تعريف السرعة. 2) سد منافذ الضغط. 3) يقيس نقطة واحدة فقط. | 1) حدود السوائل (ليس للسوائل المسببة للتآكل أو السوائل ذات الموصلية الحرارية المنخفضة). 2) حدود الدقة. 3) متطلبات المعايرة. | 1) متطلبات التثبيت. 2) تكلفة أولية أعلى. 3) حساسة لاضطرابات ملف التدفق. 4) حدود درجة الحرارة والضغط. | 1) التركيب والصيانة. 2) الحساسية للاهتزاز 3) التكلفة الأولية. 4) المعايرة المعقدة. 5) محدود لضغوط التفاضلية المنخفضة. | 1) القياس غير المباشر للتدفق. 2) تتأثر بحجم الجسيمات وتركيبها. 3) يتطلب معايرة وصيانة دقيقة. |
| السيناريوهات المناسبة | 1) قياسات التدفق الثانوية حيث تكون التكلفة مصدر قلق كبير. 2) أقطار الأنابيب أو القنوات الكبيرة. | 1) النفط والغاز، والصناعات الكيميائية، والصناعات الدوائية، وتجهيز الأغذية. 2) قياس السوائل والغازات والبخار. | 1) قياس تدفق الغاز في التطبيقات الصناعية المختلفة. | 1) قياس التدفق. 2) قياس المستوى. 3) مراقبة الضغط عبر المرشحات. 4) مراقبة الصمامات. 5) قياس الكثافة والجاذبية النوعية. 6) أنظمة السلامة. | 1) مراقبة انبعاثات الجسيمات من الغلايات والعمليات الصناعية. |
| التكلفة | منخفض | فعاله من حيث التكلفه | مرتفع | مرتفع | متوسطة إلى عالية |
| الدورية | صيانة منخفضة | 1) صيانة منخفضة. 2) قد تكون هناك حاجة إلى المعايرة الدورية. | صيانة منخفضة | يتطلب فنيين ماهرين للمعايرة | يتطلب التنظيف والمعايرة بشكل منتظم. |
ما هي اتجاهات التنمية المستقبلية؟
ستكون أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية في المستقبل أكثر ذكاءً وأتمتة. وسوف تتكيف مع الغازات والظروف المختلفة. وسوف تتضمن المعايرة الذاتية والتشخيص الذاتي. وسوف تتكامل مع الإنترنت الصناعي وإنترنت الأشياء. والتكامل متعدد الوظائف هو اتجاه آخر. وقد تراقب أجهزة قياس التدفق في المستقبل درجة حرارة الغاز والضغط والرطوبة. وسوف تعمل التصغير والقدرة على النقل على توسيع التطبيقات. وسوف تستخدم في المراقبة المتنقلة والكشف في الموقع. وسوف تكون أيضًا صديقة للبيئة بشكل أكبر. وسوف يكون الإنتاج والاستخدام أكثر توفيرًا للطاقة1. وسوف يركز اختيار المواد على إمكانية إعادة التدوير.
