مجسات تدفق من المصنعين متصلين بالإنترنت

تقيس مستشعرات التدفق حركة أو حجم تدفق السوائل أو الغازات في الأنابيب أو القنوات أو الأنظمة المفتوحة وتحول هذه القيم إلى إشارات كهربائية من أجل مراقبة التدفق أو الاستهلاك أو معلمات العملية.

وهي توفر معلومات نوعية، مثل التدفق الموجود/غير الموجود، أو كمية، مثل متر مكعب/ساعة، لتر/دقيقة.

ستجد أدناه الوظائف والأنواع المختلفة من حساسات التدفق وكيفية عملها ومجالات تطبيقها بالإضافة إلى الاتجاهات والتطورات الأخرى في هذا المجال:

وظائف أجهزة استشعار التدفق:

تعتمد طريقة التشغيل الدقيقة على نوع المستشعر. بشكل أساسي، تسجل حساسات التدفق خصائص مثل

1. سرعة التدفق (على سبيل المثال عن طريق فروق الضغط أو التحول في درجة الحرارة)
2. التدفق الحجمي
3. معدل التدفق الكتلي
4. اتجاه التدفق

أنواع مجسات التدفق ومبادئها الوظيفية:

1. مجسات التدفق الميكانيكية:
   مثال: الدفاعة والتوربينات وحساسات التدفق متغيرة المساحة
   مبدأ التشغيل: يقوم السائل بتحريك جزء متحرك (مثل العجلة، المكبس). ترتبط السرعة أو الموضع بمعدل التدفق.
   المزايا: متينة وبسيطة وغير مكلفة
   العيوب: التآكل الميكانيكي، حساس للأوساخ
2. مستشعرات التدفق الحراري:
   مثال: الأسلاك الساخنة، أجهزة الاستشعار الحرارية الحرارية
   طريقة التشغيل: يقيس سلك أو حساس ساخن تبديد الحرارة من خلال الوسط المتدفق → يتم حساب سرعة التدفق من هذا.
   المزايا: لا توجد أجزاء متحركة، حساسية جيدة
   العيوب: تعتمد على درجة الحرارة، تتطلب معايرة مكثفة
3. مجسات التدفق بالموجات فوق الصوتية:
   مثال: وقت العبور، طريقة دوبلر
   طريقة التشغيل: تنتقل الموجات فوق الصوتية عبر الوسط. يتم تقييم التأخير أو إزاحة التردد (تأثير دوبلر).
   المزايا: عدم الاتصال، مناسبة لأقطار الأنابيب الكبيرة
   العيوب: أكثر تكلفة، تتطلب وسائط واضحة (وقت العبور)
4. مجسات التدفق الكهرومغناطيسي:
   طريقة التشغيل: سائل موصل للكهرباء يولد جهداً كهربائياً قابلاً للقياس في مجال مغناطيسي، يتناسب مع السرعة.
   المزايا: دقيقة للغاية، لا توجد أجزاء متحركة
   العيوب: مناسب فقط للسوائل الموصلة للكهرباء
5. مجسات الضغط التفاضلي:
   كيف تعمل: يقيس انخفاض الضغط عبر فتحة (مثل الفنتوري أو الفوهة) → وهذا يتناسب مع مربع سرعة التدفق.
   المزايا: جيد للضغوط ودرجات الحرارة العالية
   العيوب: المعايرة المطلوبة، فقدان الطاقة بسبب انخفاض الضغط

مجالات تطبيق مجسات التدفق:

1. الصناعة والتصنيع:
مراقبة دوائر التبريد وأنظمة التشحيم.
العمليات الكيميائية والصيدلانية.
مراقبة الهواء المضغوط في الأنظمة الهوائية.

2. التكنولوجيا الطبية:
مراقبة غازات التنفس، على سبيل المثال في أجهزة التنفس الصناعي.
أنظمة التسريب والجرعات.

3. هندسة البيئة والعمليات:
معالجة المياه ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي.
التحكم في الانبعاثات.
مراقبة الأنهار والطقس.

4. هندسة السيارات:
عدادات تدفق الوقود وكتلة تدفق الهواء.
أنظمة EGR (إعادة تدوير غاز العادم).

5. أتمتة المباني/التدفئة والتهوية وتكييف الهواء:
أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).
إدارة الطاقة في المنازل الذكية.

الاتجاهات والتطورات الأخرى في مستشعرات التدفق:

• أجهزة الاستشعار المصغرة لتطبيقات إنترنت الأشياء
• الدمج في أنظمة مختبر على رقاقة مدمجة
• دمج المستشعرات مع مستشعرات درجة الحرارة أو الضغط
• مستشعرات التدفق الموفرة للطاقة والتي تعمل بالبطارية

تعد مستشعرات التدفق مكونات لا غنى عنها في العديد من التطبيقات التقنية والصناعية. إن مهمتها المتمثلة في الكشف الدقيق عن حركة السوائل أو الغازات أمر بالغ الأهمية للتحكم في العمليات والسلامة والكفاءة والأتمتة.
مع الاتجاه المتزايد نحو الرقمنة والربط الشبكي وكفاءة الطاقة، أصبحت مستشعرات التدفق الحديثة أكثر ذكاءً وصغرًا وقوة من أي وقت مضى. ولذلك فهي تقدم مساهمة مهمة في مجالات مثل الصناعة 4.0، والمراقبة البيئية، والتكنولوجيا الطبية، وهندسة خدمات المباني.

ستجد أدناه نظرة عامة على أهم المعايير التي يجب الانتباه إليها عند شراء مستشعرات التدفق:

عند شراء مستشعرات التدفق، من الضروري إجراء تحليل واختيار دقيق لضمان الملاءمة التقنية والمتانة والفعالية من حيث التكلفة للمستشعر للتطبيق المعني.

• أولاً وقبل كل شيء، يجب توضيح الوسيط الذي يتم قياسه - الغاز أو السائل أو البخار. وتلعب الخصائص المحددة مثل اللزوجة والتوصيل الكهربائي والتركيب الكيميائي ودرجة النقاء دورًا أيضًا.
• أجهزة الاستشعار الكهرومغناطيسية مناسبة للسوائل الموصلة.
• وغالبًا ما تكون الحساسات الحرارية أو فوق الصوتية مناسبة للغازات الجافة.
• بالنسبة للوسائط الملوثة أو العدوانية، يلزم وجود حساسات ذات مواد مقاومة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، PTFE.
• يعتمد اختيار مبدأ القياس على دقة القياس المطلوبة والديناميكيات وظروف التركيب.
• الضغط التفاضلي أو الحساسات الميكانيكية قوية، ولكنها أقل دقة.
• توفر الحساسات الحرارية والموجات فوق الصوتية دقة أعلى، ولكنها أكثر حساسية.
• قياس التدفق الكتلي، على سبيل المثال باستخدام حساسات كوريوليس أو الحساسات الحرارية، ضروري لتطبيقات الجرعات الدقيقة.
• يجب أن يكون المستشعر مناسبًا لمعدل التدفق المتوقع - سواء من حيث النطاق الاسمي أو الأحمال القصوى المحتملة. سيؤدي الحساس الصغير جدًا إلى زيادة التحميل، بينما قد يؤدي الحساس الكبير جدًا إلى قياس غير دقيق في النطاق الأدنى.
• كما أن نسبة الانخفاض (نسبة الحد الأقصى إلى الحد الأدنى للتدفق) مهمة أيضًا، خاصة في العمليات ذات التدفق المتقلب للغاية.
• يجب أن يتطابق التصميم المادي لجهاز الاستشعار (مضمن، مثبت، مثبت بمشبك، جهاز منزلق، جهاز مدمج) مع الظروف المحلية. العوامل التالية، من بين عوامل أخرى، حاسمة هنا:
• المساحة المتاحة.
• أبعاد الأنبوب ومادة الأنبوب.
• وضع التركيب (أفقي/عمودي).
• الحاجة إلى أقسام المدخل والمخرج المستقيمة (على سبيل المثال لأجهزة قياس الدوامة أو حساسات الضغط التفاضلي)
• يجب أن يكون الحساس مناسبًا للظروف السائدة أثناء التشغيل:
• الضغط: حمل الضغط الأقصى للحساس
• درجة الحرارة: درجة الحرارة المتوسطة والمحيطة
• فئة الحماية: حماية IP، على سبيل المثال للرطوبة أو الغبار.
• الحماية من الانفجار: موافقة ATEX لمناطق Ex
• إشارات الإخراج والاتصالات: إشارات مختلفة مطلوبة اعتمادًا على تقنية الأتمتة:
• الإشارات التناظرية: 4-20 مللي أمبير، 0-10 فولت
• الواجهات الرقمية: مودبوس، هارت، بروفيبوس، IO-Link
• مخرجات النبض: للمقاييس الحجمية
• التوافق مع أنظمة التحكم والحصول على البيانات الحالية أمر مهم.
• نقطة غالبًا ما يتم التقليل من أهميتها: يجب أن يكون المستشعر سهل المعايرة أو أن يتم توريده معايرًا بالفعل.
• تلعب سهولة الصيانة أيضًا دورًا رئيسيًا:
• هل هناك أي أجزاء متآكلة؟
• ما مدى سهولة تنظيفها أو استبدالها؟
• هل شهادات المعايرة متاحة، على سبيل المثال ISO، DAkkkS؟
• يجب أن تتمتع المستشعرات بثبات عالٍ على المدى الطويل، ومقاومة للتوافق الكهرومغناطيسي الكهرومغناطيسي وانحراف منخفض - خاصةً في التشغيل المستمر.
• التكاليف والتكلفة الإجمالية للملكية (TCO). بالإضافة إلى سعر الشراء، تلعب تكاليف المتابعة أيضًا دورًا حاسمًا:
• استهلاك الطاقة، على سبيل المثال لأجهزة الاستشعار المسخنة.
• على المدى الطويل، غالبًا ما يكون المستشعر الأكثر موثوقية والأقل تكلفة في الصيانة أكثر اقتصادية، حتى لو كان السعر الأولي أعلى.
• غالبًا ما تكون المعايير الخاصة بالصناعة مطلوبة للاستخدام المهني:
• تكنولوجيا الأغذية: EHEDG، مطابقة إدارة الأغذية والعقاقير
• الطبية/الدوائية: GMP، USP الفئة السادسة
• المناطق الخطرة: ATEX، IECEx
• إدارة المياه: MID، DVGW
• تحقق مما إذا كانت الشركة المصنعة تقدم دعم الصيانة والتدريب.

عند شراء مستشعرات التدفق، من المهم تقييم ليس فقط السعر، ولكن أيضًا الملاءمة العامة في سياق العملية. سيضمن التوضيح التفصيلي للمتطلبات وفهم مبادئ القياس والتنسيق الدقيق مع ظروف التشغيل الاختيار الصحيح وتجنب المشاكل لاحقًا أثناء التشغيل.

يمكن الحصول على مجسات التدفق من موردين مختلفين. يمكن العثور على معلومات شاملة حول الشركات المصنعة والموردين لأجهزة استشعار التدفق من جميع أنحاء العالم على موقع Exportpages.