בעולם הצריכה של היום, עולה לא פעם שאלת האיכות והמדידה המדויקת של המשאבים הנצרכים. אלה יכולים להיות גם גזים וגם נוזלים. לצורך מדידה כזו הומצאו מכשירים שאחד מהם הוא מד זרימת טורבינה. סוג זה מצא יישום רחב למדידת זרימת נוזלים וגזים.
מהו מד זרימת טורבינה
פעולת מד הזרימה מבוססת על קצב הזרימה של נוזל וגז. הוא משמש רק בסביבות נקיות שאין בהן גופים זרים ופסולת בהשעיה. יש להם עיצוב פשוט, וזו הסיבה שהם מופצים ברחבי העולם.
מדדי זרימה של טורבינות הם המכשיר המדויק ביותר למדידת צריכת משאבים. הם משמשים בטכנולוגיית רקטות ותעופה, כמו גם בתעשיות הכימיות וזיקוק הנפט.
עקרון הפעולה
עקרון ההפעלהמד זרימת נוזל טורבינה מורכב מהעברת התנועה של האחרון לאימפלר בצורה של אימפלר, וממנו לקנה המידה של מכשיר המדידה. כשהנוזל זז, האימפלר מתחיל להסתובב במיסבי חיכוך נמוכים.
מבחינה מבנית, האימפלר של מד זרימת טורבינה יכול להיות משני סוגים: צירי ומשיק. הראשון במראהו דומה לבורג של ארכימדס, והמשיקי דומה ללהבים של טחנת מים.
קצב הזרימה של המדיום הנמדד הוא פרופורציונלי למהירות הסיבוב של האימפלר, מה שמאפשר את המדידה המדויקת ביותר של קצב הזרימה של נוזל או גז. בעיצוב מד הזרימה יש מייצבים מכניים ומיישרים זרימה. הסילון, העובר דרך מד הזרימה, פוגע בתחילה במיישרים, המורכבים מלוחות מתכת המותקנות במקביל לזרימה. בעזרת מייצב, מערבולות בזרימת הנוזל או הגז מיושרות ובכך מחליקות שגיאות בקריאות המכשיר.
ככל שקצב זרימת הנוזל גבוה יותר, כך להבי הטורבינה מסתובבים מהר יותר. עקרון המדידה עצמו מבוסס על התחשבות במספר המהפכות של האחרון למשך פרק זמן מסוים. לניטור ויזואלי של קצב הזרימה של נוזל, גז וקיטור, התנועה הסיבובית של להבי הטורבינה במכשיר מועברת אל הציר בעזרת תיבת הילוכים, או שהמוט מחובר בהמשך למחוון עם חץ.
יצרני מכשירים ממליצים להימנע מחדירת פסולת וגופים זרים לתוך המדיום הנמדד, שכן הדבר עלול להזיק למכשיר ולהפחית את דיוק הקריאה. הגורמים העיקריים המשפיעים על דיוק המדידה הם:
- ירידה או עלייה בתכונות הנוזל כגון צפיפות וצמיגות;
- בלאי של תושבות להבי טורבינה;
- הופעת מערבולות עקב השפעת ההתנגדות המקומית של המדיום הנמדד.
תכונות
מדדי נוזל טורבינה זמינים בקטרים הבאים: 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200 ו-250 מ מ. מדי זרימה אלו הם עמידים ביותר ומיועדים לפעולה לטווח ארוך. ניתן להתקין אותם הן בפנים והן בחוץ, כמו גם בחפצים עם לחות גבוהה. להתקנה כזו, המכשיר עשוי מנירוסטה המונעת כניסת לחות וכשל בחלקי מכשיר המדידה. השגיאה במדידת קצב הזרימה של נוזל, גז או קיטור אינה גבוהה מ-0.4%.
Application
מדדי זרימה של טורבינות נועדו למדוד במדויק את צריכת המשאבים כגון נוזלים, גזים וקיטור. יש להם שגיאה נמוכה והם די קלים לשימוש. אל תכלול לחלוטין השפעה חיצונית על קריאות צריכה.
לצד היתרונות, יש כמה חסרונות:
- צריך להשתמש במדדי זרימה מדורגים;
- השפעה של שינוי הצמיגות והצפיפות של חומר;
- שבירות של תומכי ההרכבה, המשפיעה לרעה על הקריאות והביצועים של מד הזרימה.
