Skip to main content
header

מדי זרימה

מבוא

מדידת זרימה הינה אחד התהליכים החשובים ביותר בהולכת הזורם.

מים, דלקים, גז טבעי, תמיסות כימיות, קיטור ועוד הם חלק מהזורמים הנמדדים לצרכים שונים, בעיקר לצורך מכירה, אולם גם לצרכים שונים שיפורטו בהמשך.

היסטוריית מדידה

אין נתונים בדוקים וכתובים, אולם, ניתן להניח כי באיזור המזה”ת, וייתכן במזרח הרחוק, שימש הדלי כאמצעי מדידה ראשון. בארות נכרו ע”י יזמים אשר גבו תשלום עבור המים שנשאבו ע”י דליים - אם לצורך שתייה, השקיה ולעיתים לאמצעים נוספים כרחצה.

ראשית הפיתוחים התאורטיים במדידת הזרימה בוצעה בימי הביניים, כאשר קיים תיעוד על ניסויים שעשה לאונרדו דה-וינצ’י בנושא זרימה בתעלות, כולל אפשרות למדידת הזרימה, בתאוריות שבהמשך נמצאו כלא נכונות(הוא ציין כי הקשר בין הספיקה לרדיוס המוביל הינו ישיר(.

הראשון שפיתח נוסחאות המשמשות עד היום היה טוריצ’לי שחי בתחילת המאה ה17. בהמשך, שני מדענים משוויץ שחיו במאה ה18(ברנולי ואוילר)פיתחו מודלים מתמטיים המשמשים עד היום במדידות זרימה.

לקראת סוף המאה ה18 מדען איטלקי בשם ונטורי פיתח מד הקרוי על שמו ומתבסס על תאוריות אותן פיתח ברנולי. כמו כן, מדען צרפתי בשם פיטו פיתח במאה ה18, עלפי עקרונותיו של ברנולי, מד הנושא את שמו ואשר שימש בתחילה למדידת מהירות שיוט ספינות ומהירות אויר.

במקביל, מהנדס גרמני בשם וולטמן פיתח מד על בסיס כנפי טורבינה אשר גם הוא שימש בתחילה למדידת מהירות שיוט ספינות (בסוף המאה 18).

רק בתחילת המאה ה20 החל שימוש נרחב במדי זרימה, כאשר הדגמים העיקריים התבססו על מדידת זרימה בשיטת הפרש לחץ. לדוגמא אוריפיסים, צינורות ונטורי, מדי פיטו וכדומה. בהמשך התרחב השימוש במדים מהירותיים (מדים הכוללים מאיץ הנע בזורם כדוגמת מד הוולטמן שצויין מעלה). לקראת מחציתה השנייה של המאה ה-20 החל פיתוח וייצור מדים המשתמשים בעקרונות מוכרים. לדוגמא - מד אלקטרומגנטי (ראשון פותח בהולנד לקראת 1950) מתבסס על חוקי פאראדיי שפותחו כ-120 שנים קודם לכן. מד נוסף שפותח היה מדים על קוליים המתבססים על עקרונות דופלר, כאשר המדים פותחו מעל ל-50 שנים לאחר פיתוח העקרונות.

לקראת סוף המאה ה-20 ובעשור האחרון מתבצע תהליך מואץ בכל רחבי העולם (ואף בישראל) של שיפור המדידה המתבטא בחומרי המבנה, דיוק המדידה, אמינות מדידה לאורך זמן ובעיקר שידור רצוף בזמן אמת של המדידה, כאשר בנושא זה קיימות מספר גישות כשהמקובלת בישראל היא שיטת AMR-Automtic Meter Reading.

סוגי מדי זרימה

קיימים מעל לעשרה סוגי מדי זרימה שונים. חלק מהמדים משמשים למדידת נוזלים בלבד, חלק לנוזלים ואוויר, חלק למדידת צינורות בלבד, חלק בתעלות בלבד וחלקם משמשים בכל הסוגים.

סוגי מדי הזרימה הנפוצים בצינורות להולכת מים בישראל הם:

- מדים מסוג הפרש לחץ

- מדים מהירותיים

- מדים אלקטרומגנטיים

- -מדים אולטרהסוניים

- מדים נפחיים

לכל מד מהסוגים המצויינים מעלה יתרונות וחסרונות ולא ניתן להגיע לידי שימוש גורף בסוג אחד בלבד.

שימושי מדי הזרימה במערכות מים

בניגוד למחשבה שמדי זרימה משמשים אך ורק למדידת כמות המים הנמכרת, המדים משמשים בעיקר כאמצעי בקרה לתקינות מערכת הולכת המים. המדידה מאפשרת בדיקת חלוקת צריכה בין לקוחות, בדיקת תקינות ציוד (כגון משאבות) בדיקת תקינות מערכת אספקת המים, כגון מאזני מים, נזילות או פיצוצי קווי מים, שימוש בלתי חוקי במים, תקינות פנים קווי המים וכן אמצעי פיקוד למערכות איכות מים, כגון הכלרה.

דרישות כלליות למדי הזרימה במערכת מים

-דיוק המבנה

-תחום מדידה רחב ורצוף

- נוחות קריאת מדידה

- תלות מזערית של המדידה בשינויי לחץ, טמפ’ וכו

- נוחות באחזקה

- השפעה מינימלית של תנאי התקנה

- עמידות לאורך זמן

-הפסדי עומד מזעריים

-אפשרות קריאה מרחוק ושילובה במערכות בקרה

- מידות ומשקולות קומפקטיים

 

נכתב על ידי לוי פרנקל - חברת מקורות

נוצר בתאריך: 31/03/11
עודכן בתאריך: 25/05/11