السوائل فوق الحرجة ، مثل ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج ( sc-co ₂ ) ، وقد تم تطبيقها على نطاق واسع في مجالات الصناعة والبحث العلمي ، مثل استخراج والصباغة ، وتوليد الطاقة ، التقاط الكربون ، وما إلى ذلك بسبب خصائصها الفيزيائية الفريدة . ومع ذلك ، عندما يكون بالقرب من نقطة حرجة ، تقلبات في درجة الحرارة أو الضغط يمكن أن يؤدي إلى تغييرات جذرية في الخصائص الفيزيائية مثل الكثافة ، اللزوجة ، وهلم جرا . تهدف هذه الورقة إلى استعراض تعميم تقنيات القياس في مثل هذه الظروف القاسية .

التحديات الأساسية في القياس

المشكلة الرئيسية في قياس تدفق السوائل فوق الحرجة هو غير الخطية وعدم الاستقرار في الخصائص الفيزيائية . تدفق متر التقليدية عادة معايرة على أساس ثابت المعلمة المادية من السوائل ، ولكن كثافة السوائل فوق الحرجة ليست ثابتة ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في دقة القياس يعتمد على حجم تدفق متر ( مثل التوربينات تدفق متر ) . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن ارتفاع ضغط البيئة يتطلب القوة الميكانيكية وختم الأداء من الصك ، وفي الوقت نفسه ، هناك خطر من أن مرحلة تغيير يحدث بسبب سوء السيطرة ، مما يجعل قياس الفشل .

ثانيا ، تعميم التكنولوجيا وتحليل مزايا وعيوب

في الوقت الحاضر ، هناك نوعان من التكنولوجيات التي يمكن أن تستجيب بفعالية لهذا التحدي :

مقياس الجريان كوريوليس الشامل : هذا هو الحل الأكثر شعبية وموثوق بها في الوقت الحاضر . قياس التدفق الجماهيري من السائل مباشرة يتجنب الأخطاء الناجمة عن كثافة التغيير . فائدة نموذج يحتوي على مزايا عالية الدقة ، لا تحتاج إلى درجة حرارة إضافية وضغط التعويض . ولكن العيب يكمن في ارتفاع ضغط الأنابيب سميكة الجدار ، مما أدى إلى ارتفاع التكاليف ، وهناك بعض فقدان الضغط ، خط أنابيب الاهتزاز هو أكثر حساسية .

مقياس الجريان بالموجات فوق الصوتية : هذه التكنولوجيا تستخدم الموجات فوق الصوتية لقياس سرعة انتشار السوائل ، ينتمي إلى عدم الاتصال قياس ، لا تدفق المقاومة ، وفقدان الضغط الصغيرة . طريقة دوبلر ينطبق على السوائل التي تحتوي على جزيئات أو فقاعات الهواء ، في حين نشر الوقت هو أكثر ملاءمة لتنظيف وسائل الإعلام . ومع ذلك ، فإن سرعة الصوت من الموجات فوق الصوتية تتأثر كثافة السوائل ، لذلك يجب أن تكون مصحوبة عالية الدقة استشعار درجة الحرارة والضغط في الوقت الحقيقي التعويض عند قياس السوائل فوق الحرجة .

ثالثاً - الاستنتاجات والتوقعات

وخلاصة القول ، في قياس تدفق السوائل فوق الحرجة ، مقياس الجريان كوريوليس الشامل يعتبر تقنية خاصة في عملية تتطلب دقة عالية بسبب خصائصه مباشرة قياس التدفق الجماهيري . مقياس الجريان بالموجات فوق الصوتية هي قادرة على المنافسة في مجال تطبيق كبير قطرها الأنابيب وانخفاض الضغط الخسائر . في المستقبل ، جنبا إلى جنب مع تطوير multisensor دمج البيانات المتقدمة خوارزمية التعويض ، جنبا إلى جنب مع ذكي تدفق متر في الوقت الحقيقي قياس درجة الحرارة والضغط ، وسوف تكون قادرة على السيطرة على نحو أفضل هذا المتوسط الخاص الذي يتجول في نقطة حرجة ، وتوفير ضمانة قوية من أجل تحسين الجودة والكفاءة والسلامة السيطرة على الصناعات ذات الصلة .