في مجال مراقبة الضغط التفاضلي، نلاحظ أحيانًا ضرورة معالجة خرج مُرسِل الضغط التفاضلي إلى إشارة تتراوح بين الجذر التربيعي لـ 4 و20 مللي أمبير. تُستخدم هذه التطبيقات غالبًا في أنظمة قياس التدفق الصناعية التي تستخدم مبدأ الضغط التفاضلي، وهو أحد الأساليب الشائعة لمراقبة معدل التدفق. بعد استعراض قياس تدفق DP بإيجاز، يمكننا فهم دور مُرسِل الضغط التفاضلي في دعم تشغيل مقياس التدفق.
تؤدي عدادات التدفق دورًا حيويًا في مراقبة معدل السوائل في شبكات الأنابيب الصناعية المعقدة، من خلال توفير قراءة دقيقة وفي الوقت المناسب للتدفق، مما يساهم في إدارة المواد بفعالية وسلامة التشغيل. يُعدّ نهج الضغط التفاضلي أحد تقنيات قياس التدفق الرئيسية التي تشمل أنواعًا مختلفة من عدادات التدفق. تختلف هذه العدادات في بنيتها، لكنها تشترك في أهداف تشغيلية متشابهة، وهي خلق فجوة ضغط لحساب التدفق، استنادًا إلى المبدأ الأساسي.معادلة برنوليتبقى الطاقة الكلية، المكونة من الطاقة الحركية والطاقة الكامنة، في تدفق السوائل ثابتة مهما تغيرت الظروف. لذلك، فإن العنصر الأساسي في مقاييس التدفق هذه هو جهاز خنق (لوحة فتحة، أنبوب فينتوري، أنبوب بيتو، مخروط V، إلخ) لخلق تسارع تدفق في المقطع الموضعي، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط الهيدروستاتيكي للسائل.
هنا يأتي دور مُرسِل الضغط التفاضلي. عناصره الأساسية هي مجرد أجهزة ميكانيكية، تُولِّد فرق ضغط فعليًا أثناء العملية، لكن لا يستطيع أيٌّ منها قياس القيمة وإشارة الخرج مباشرةً. لذا، يحتاج إلى مُساعد لكشف فرق الضغط بين المنبع والمصب، وتحويله في النهاية إلى إشارة خرج لقيمة قياس التدفق — وهي مهمة تبدو مُناسبة تمامًا لمُرسِل الضغط التفاضلي.
بعد قياس الضغط التفاضلي، يُطرح السؤال: كيف يُمكن ربط الضغط التفاضلي بمعدل التدفق الحجمي؟ بناءً على معادلة برنولي ومعادلة الاستمرارية، توجد علاقة غير خطية بين الضغط التفاضلي المُولّد (ΔP) ومعدل تدفق السائل الفعلي (Q):
س=ك√Δب
حيث يُمثل K معاملًا خاصًا بالعداد، يُحدد بناءً على نوع العنصر الأساسي وعدة عوامل أخرى (كثافة السائل، وحجم الأنبوب، وما إلى ذلك). إشارة المرسل الخام من 4 إلى 20 مللي أمبير ليست خطية بالنسبة لمعدل التدفق، ولا يمكنها تمثيل اتجاهها بدقة. يمكن حل هذه المشكلة بتكامل استخراج الجذر التربيعي (SRE) الذي يُحسب الجذر التربيعي لـ ΔP الأصلية، مما يجعل الإشارة متناسبة مع معدل التدفق الحجمي في النهاية.
إذا لم يكن جهاز الإرسال قادرًا على تنفيذ SRE داخليًا، فيجب إجراء الحسابات بواسطة حاسوب تدفق خارجي أو نظام تحكم، مما قد يزيد من التعقيد ويزيد من احتمالية وجود نقاط خطأ في توجيه الإشارة. لذلك، عادةً ما تحتوي أجهزة إرسال DP الحديثة على وظيفة SRE مدمجة للإشارة في الدائرة التناظرية، ويمكنها إخراج قيمة تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير. علاوة على ذلك، يمكن لأجهزة إرسال DP تنفيذ خاصية قطع التدفق المنخفض للحد من انحراف المستشعر، والذي قد يتضخم بشكل غير متناسب عند معدل تدفق منخفض. تُجبر هذه الوظيفة البرمجية الخرج على 4 مللي أمبير (تدفق 0%) عندما ينخفض التدفق المحسوب عن عتبة محددة لتجنب الإشارة غير المنتظمة وتراكم التدفق الخاطئ.
تُعد أنظمة قياس التدفق بالضغط التفاضلي من أكثر تقنيات التحكم في التدفق فعاليةً وشعبيةً. ورغم مزاياها الرائعة، إلا أن لها بعض القيود بسبب بنيتها ومبدأ عملها.
+ تصميم موحد وتكنولوجيا راسخة
+ هيكل قوي ومتين، بدون أجزاء متحركة
+ تحسين الدقة والاستقرار
- فقدان الضغط الدائم
- نسبة رفض ضيقة
- حساسة للتغيرات في كثافة السوائل وعوامل أخرى
يُعد اختيار مقياس التدفق المناسب أمرًا بالغ الأهمية لضمان كفاءة ودقة قياس تدفق السوائل. ومن خلال دراسة شاملة لعوامل التشغيل، يُمكن للمستخدمين اتخاذ قرارات مدروسة تلبي احتياجاتهم الخاصة.شنغهاي وانغيوانشركة متخصصة في تصنيع وصيانة أجهزة القياس والتحكم منذ أكثر من 20 عامًا، بما في ذلك جميع أنواع مقاييس التدفق، وأجهزة إرسال الضغط التفاضلي، وغيرها من تجهيزات قياس التدفق. لأي استفسار أو طلب آخر، يُرجى التواصل معنا.
وقت النشر: ٢٥ أغسطس ٢٠٢٥