يوجد العديد من الأجهزة التي تعتبر ركيزة أساسية في إدارة الموارد المائية، وتحسين كفاءة استعمال المياه في الصناعة والمدن، ويأتي جهاز قياس تدفق الماء على رأس تلك الأجهزة لكونه يمثل تقنية حيوية في الهندسة والصناعة، حيث يستخدم لقياس حجم المياه المارة عبر الأنابيب بدقة عالية، بالإضافة إلى ذلك يعتمد هذا الجهاز على مبادئ فنية متقدمة، مما يساهم جهاز قياس تدفق الماء في إدارة الموارد المائية وتحسين كفاءة استخدام أي كمية مياه في مختلف البيئات الصناعية والمدنية بفضل تقنياته المتطورة، حيث يمكنه التعامل مع تحديات متنوعة مثل اللزوجة والتغيرات في التدفق بدقة، وبالتالي أصبح أساسيًا في تحقيق استدامة المياه وتحسين الأداء العملي للعديد من التطبيقات المائية.
Table of Contents
Toggleجهاز قياس تدفق الماء
هذا الجهاز يستعمل لقياس مستوى المياة التي تتدفق عبر أنبوب أو قناة خلال فترة زمنية محددة، ويتم استخدامه في مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من المنازل السكنية إلى المنشآت الصناعية الكبيرة، لتتبع استهلاك المياه وفواتيرها، وكشف التسريبات، والتحكم في أنظمة الري، والعديد من الاستخدامات الأخرى، وتكمن وظيفته الأساسية في قياس مستويات أي نسبة ماء متدفقة بدقة، مما يتيح متابعة استهلاك المياه.
لذا يستعمل لحساب الفواتير للمستهلكين في المنازل والشركات بناءً على بيانات قياس التدفق، بالإضافة إلى كشف التسريبات من خلال مراقبة بيانات التدفق على مدار الوقت في الكشف عن التسريبات، بما في ذلك التسريبات الصغيرة التي قد لا تكون ملحوظة بسهولة، علاوة على ذلك يعمل Water flow measuring device على تحسين كفاءة الري، وذلك لاستخدامه أنظمة الري للتحكم في معدلات المياه المستخدمة، مما يساعد في الحفاظ على الموارد المائية.
أنواع أجهزة قياس تدفق الماء
هناك تشكيلة مختلفة من أنواع اجهزة قياس التدفق، والتي تختلف في التصميم والتكنولوجيا المستخدمة، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات متنوعة تتطلب دقة وموثوقية لقياس سريان أي مياه، ومن أبرز أنواعها ما يلي:-
- مقياس التدفق المغناطيسي: ويستخدم لكي يقيس المياه ذات الرواسب العالية، حيث يحظر صمامات الضغط والتفريغ بواسطة الرواسب، مما يؤثر على الاستخدام.
- مقياس التدفق الدوامي: ويستعمل في تطبيقات خاصة حيث يتطلب التحكم الدقيق في العمليات، ويتميز بتصميمه الذي يقلل من ترسيب الرواسب بنسبة عالية.
- عدادات تدفق التوربينات السائلة: وتستخدم لقياس تدفق المياه ذات الضغط المنخفض والمتوسط، مع سهولة التركيب والصيانة.
- مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية : ويتيح هذا النوع قياس دقيق لتدفق المياه في البيئات التي تحتوي على العناصر الكيميائية والتي تتطلب دقة عالية.
- مقياس تدفُّق قناة مفتوحة : ويعد أحد أنواع جهاز قياس تدفق الماء ويستخدم لقياس تدفق مياه الصرف الصحي، حيث تكون الظروف غير ملائمة للاستخدامات التقليدية.
قياس تدفق المياه المغناطيسي
يعد مقياس التدفق المغناطيسي، والذي يطلق عليه أيضًا اسم مقياس التدفق الكهرومغناطيسي، لكونه جهاز يستخدم لكي يقيس تدفق السائل عن طريق استشعار الجهد الناتج عن السائل، ويعتبر هذا النوع من مقياسات التدفق الصغيرة نسبياً، ويمكن استخدامه لإدارة المياه النظيفة ومياه الصرف الصحي، بالإضافة إلى مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية، تتكون هذه الأجهزة من أنبوب يمر من خلاله السائل.
حيث يثبت قطبين كهربائيين عند الجدران النهائية للأنبوب، ويتم توصيل هذه الأقطاب بجهاز إرسال كهربائي، بالإضافة إلى ذلك ايضا يثبت جهاز لتوليد مجال مغناطيسي خارجي في اتجاه تدفق السائل، ويتميز الجهاز بمجموعة واسعة من الأحجام، حيث يتراوح من 0.125 إلى 79 بوصة، وبسرعة تدفق تتراوح من 0.5 إلى 10 متر في الثانية، كما يمكن أن يدمج مقياس تدفق المياه Mag في عداد المياه الإلكتروني أو يمكن استخدامه كمقياس التدفق الكهرومغناطيسي من نوع الإدراج.

مقياس تدفق التوربينات السائلة
يعمل مقياس تدفق التوربينات السائلة الرقمي بترتيب ميكانيكي، يسمح للماء بالتدفق عبر أنبوب وتدوير التوربينات بحرية، كما يتم ربط سرعة دوران الشفرة مباشرة بسرعة تدفق المياه، حيث تحسب إشارة الخروج (تردد الدوران) لتوفير قراءات بمعدل التدفق والحجم والمتغيرات الأخرى، بسهولة التركيب ولا يحتاج لصيانة أو معاينة دورية باستمرار.
بالإضافة إلى ذلك تعمل عدادات تدفق التوربينات بكفاءة في المياه النظيفة، ويمكن استخدامها لقياس مياه RO، والماء المبردة، ومياه الصنبور، والشرب، وماء البئر ومع ذلك، فهي حساسة للجزيئات الموجودة في الماء وتغيرات اللزوجة، حيث يتراوح نطاق الانحدار لهذه العدادات عادةً بين 10:1 في أفضل الحالات، وليست الأفضل في ظروف التدفق المنخفض، لذا يمكن أن يكون الناتج من عداد تدفق المياه التوربيني الرقمي إما حاليًا أو نبضيًا.

مقياس دوران الأنبوب المعدني
يعد مقياس دوران الأنبوب المعدني، و تعرف أيضا (بمقياس تدفق المنطقة المتغيرة من سلسلة HH5)، بكونه نوع من أنواع جهاز قياس تدفق الماء التي تتغير بها نسبة ومعدل التدفق مع المنطقة، ويستخدم عادة في التحكم في العمليات الصناعية المؤتمتة باستخدام أنابيب معدنية، ويتميز هذا النوع من مقاييس التدفق بأن حجمه صغير بالإضافة إلى ذلك يتميز بسهولة الاستخدام.
حيث يمكن استخدامه لقياس تدفق الأشياء السائلة والغازات والبخار، خاصةً في الظروف التي تتطلب قياس التدفق عند سرعات منخفضة ومتوسطة، كما تتميز مقاييس التدفق هذه بمؤشرات محلية للتدفق الفوري، مما يسهل استخدامها بدون الحاجة إلى طاقة إضافية، وتعد مثالية للتطبيقات الصناعية مثل البتروكيماويات، والصلب، والطاقة الكهربائية، والمعادن، والصناعات الخفيفة، والأغذية، والصيدلة، ومعالجة المياه.

تطبيقات مقياس تدفق المياه المغناطيسي
تشمل هذه التطبيقات مجموعة واسعة من الصناعات نظرًا لقدرتها على التكيف مع مختلف أنواع الأشياء السائلة ، سواء كانت نظيفة أو ملوثة، لذلك يتميز مقياس التدفق المغناطيسي من بين أنواع جهاز قياس تدفق الماء بفعاليته العالية في ظروف التآكل مثل السوائل الكاشطة والطينية، مما يجعله مناسب بشكل أساسي لإدارة المياه النظيفة مثل مياه الصنبور والشرب، بالإضافة إلى المياه الملوثة مثل مياه الصرف الصحي والمياه البحرية المالحة، والمواد الكيميائية السائلة التي تسبب التآكل.
بالإضافة لذلك يستعمل في محطات معالجة المياه لقياس تدفق النفايات المعالجة وغير المعالجة، و أيضاً لمراقبة عمليات المعالجة الكيميائية، كما يتم استخدامه في الصناعات الغذائية والمشروبات والمواد الكيميائية وورق اللب والصناعات الدوائية والتعدين، على الرغم من أن استخدامه في صناعات النفط والغاز أقل شيوعًا بسبب طبيعة المواد السائلة غير الموصلة التي لا يمكن قياسها به.
إيجابيات وسلبيات
يعتبر جهاز قياس التدفق أعلى دقة في قياس الأشياء السائلة ذات التكلفة المنخفضة، مما يسهل تطبيقه في الصناعات الصحية، كما أنه يتمتع بعدم وجود انخفاض في الضغط وحجم أنبوب أكبر، مما يزيد من مرونته في التركيب.
علاوة على ذلك تمثل هذه الأنواع من الأجهزة حوالي 23٪ من إجمالي عدادات التدفق المباعة، وعلى الرغم من ذلك لها سلبيات حيث لا يمكن استعمال هذه المقاييس في المياه غير الموصلة مثل DI وRO والمكثفات، كما لا يمكن قياس الزيوت والسوائل غير الموصلة الأخرى.
الاستخدام الوقائي
في الاستخدام الوقائي، يستعمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي ذو التجويف الكامل فقط للسوائل التي تتمتع بموصلية كهربائية تبلغ 5μS / cm، مما يعني أنه لا يمكن قياس التدفق للسوائل ذات الموصلية المنخفضة، حيث يكاد يكون العائق الذي يعيق تدفق السوائل عديم الوجود، وبالتالي يسمح باستخدامه للسوائل الصحية، والنظيفة، والمتسخة، والمسببة للتآكل.
كما يتطلب استخدام الجهاز هذا اهتمامًا جيدًا في خدمات التفريغ بسبب خطر الانهيار والأضرار التي يمكن أن يتسبب فيها للجهاز أثناء قياس التدفق، لذلك يجب التأكد من ملء العداد بالكامل بالسائل؛ حيث أن عدم القيام بذلك قد يؤثر على دقة القياس، فضلاً عن ذلك يمكن أن تؤدي حالات الفراغ والارتفاع الزائد في درجة الحرارة إلى تلف هذا الجهاز ، لذا يجب تجنب هذه الظروف بشكل فعال.