فلو متر(Flow meter)
فلو متر(Flow meter)

خانه فلو متر(Flow meter)

فلو متر(Flow meter)

به نام خدا

فلومتر (جریان سنج)

 

فلو متر یا دبی سنج (flow meter) وسیله ایست كه حجم مواد عبوری را نسبت به زمان اندازه گیری می كند. در بیشتر صنایع از جمله صنایع نفت و پتروشیمی و… دانستن مقدار دقیق فلو یا جریان عبوری سیالی مانند گاز و یا نفت مهم می باشد. توجه به این نكته كه میزان كل فلو كه معرف جرم ماده مصرفی است در بسیاری موارد نظیر پروسه های صنعتی كاربرد دارد. همچنین اندازه گیری دقیق فلو به دلیل ملاحظات مالی در فروش وخرید حجم مشخصی از ماده و كالا مانند كنتور گاز خانگی و تبادلات نفتی و …اهمیت ویژه ای دارد.

تكنیكنهای مختلفی برای اندازه گیری فلو به كار میرود كه میتوان به پاره از متداولترین آنها در زیر اشاره كرد:

  • اندازه گیری جریان به روش جابجائی مثبت Positive Displacement
  • اندازه گیری جریان به روش اوریفیس پلیت Orifice Plate
  • اندازه گیری جریان به روش توربینی Turbine
  • اندازه گیری جریان به روش روتامتری (variable area)
  • اندازه گیری جریان به روش آلتراسونیك با پدیده دوپلر Ultrasonic: Doppler
  • اندازه گیری جریان به روش آلتراسونیك با روش زمان انتقال و …. Ultrasonic: Transit Time, Time of Travel, Time of Flight
  • اندازه گیری جریان به روش ونتوری Orifice Plate
  • اندازه گیری جریان به روش مغناطیسی Magnetic
  • اندازه گیری جریان به روش ورتكس Vortex Shedder
  • اندازه گیری جریان به روش روتامتر( Variable Area (Rotameter
  • اندازه گیری جریان به روش فلومتر مخصوص كانالهای باز Weir and Flume Open channel
  • اندازه گیری جریان به روش كوریالیس Coriolis
  • اندازه گیری جریان به روش گرمائی Thermal
  • اندازه گیری جریان به روش پیتوت
  • Pitot Tube

فلو متر توربینی یا Turbine Flowmeter

فلومترهای توربینی مكانیزم ساده ای دارند و از یك توربین با پره های مشخص تشكیل شده كه در كنار یك سنسور برای مثال پراكسیمتی سوئیچ با هر گردش توربین در اثر عبور جریان و فلو تعدادی پالس تولید میكنند كه با كالیبره ی دستگاه بر اساس مقدار فلو و تعداد پالس ایجاد شده رنج فلومتر بدست می آید.

فلومترهای جرمی یا مس فلومتر Mass Flowmeter

یكی دیگر از روشهای اندازه گیری فلو بر حسب وزن میباشد كه به فلومترهای جرمی یا مس فلومتر مشهورند. در روشهای متداول قبل برای اندازه گیری جرم سیال عبوری نیاز به اندازه گیری دانسیته مواد داشت كه عملا محاسبه جرم با خطای بسیار همراه می گردید. در حال حاضر انواع فلومترهای جرمی با تكنولوژیهای كوریالیس و ترمال مس این اندازه گیری را با دقت بالا انجام می دهند.در این فلومترها، فلوی سیال مستقل از فشار قابل اندازه گیری است و شما را از خطاهای اندازه گیری فلوی سیالات گازی ناشی از تغییرات دما و فشار مصون نگه می دارد.

فلو سوئیچ Flowswitch

                              

فلو سوئیچها به سادگی با مكانیزمهای مختلفی كه برای حس كردن فلوی سیال دارند در ست پوینت یا نقطه تنظیم مورد نظر خروجی سوئیچ یا ON/OFF میدهند و به شما امكان كنترل فلوی خط را می دهند. معمولا ساده ترین روشها، پر كاربردترین آنها می باشند و در فلو سوئیچهای بسیار رایج از یك تیغه فلزی كه به یك اهرم متصل است استفاده كرده با توجه به ست پویت طول این تیغه را برش می دهند یا اصطلاحاً تریم میكنند. زمانی كه فلو به مقدار مورد تنظیم شما رسید اهرم به یك طرف متمایل شده و سوئچ را تحریك میكنند. در نمونه های پیشرفته تر این سوئیچ به صورت غیر تماسی برای مثال به كمك خاصیت مغناطیسی انتهای اهرم كه باعث تحریك رید رله خروجی میشود استفاده میكنند.

پیتوت تیوب Pitot Tube

در اندازه گیری فلو سیالات گازی خصوصا هوا در رنج كم معمولا از روش پیتوت تیوب استفاده میگردد.این خاصیت كه در صورت ایجاد جریان هوا در یك سر لوله فشار آن نقطه از فشار خود لوله كمتر میشود مكانیزم اندازه گیری روش پیتوت مبیاشد.

فلومترهای جابجائی مثبت Positive displacement flowmeter

فلومترهای جابجائی مثبت برای اندازه گیری دقیق پیمانه ای سیالات خصوصاً مایعات وسیكوز مورد استفاده قرار میگرید و به انواع مختلف ذیل تقسیم میگردند:

  • مدل پیستونی
  • فلومتر دنده ای یا Gear :
  • فلومتر دنده ای بیضوی Ovale gear flowmeter
  • فلومتر دنده ای حلزونی Helical gear flowmeter (برای مواد با ویسكوزیته بالا استفاده میشود )
  • مدل دیسك گردنده به صورت محوری Nutating disk
  • فلومتر دیافراگمی یا بلوز دار كه ( برای گازهای شهری استفاده میگردد )
  • فلومتر ون (Rotatory Van)

فلومتر ورتكس Vortex Flowmeter

فلومتر ورتكس بر مبنای پدیده ای در دینامیك سیالات كه توسط دانشمندی به نام Theodore von Karman كشف گردیده است كار میكند. در عمل فلومتر ورتكس با مكانیزمی بر اساس اندازه گیری نوسانات ایجاد شده در پشت یك مانع در سیال كار میكند. فلومتر ورتكس در بسیاری از صنایع برای اندازه گیری مایعات و گازها و بخار مورد استفاده قرار میگیرد. در صنایع شیمیائی و پتروشیمی برای مثال در قسمت تولید برق … در سیالاتی نظیر بخار اشباغ، بخار بسیار داغ، هوای فشرده، نیتروژن، گازهای دو فازی، گاز دودكش، دی اكسید كربن، آب دمینرال، حلالها، روغن انتقال حرارت، آب تغذیه بویلر و …. میتوان از این فلومتر استفاده كرد.

اندازه گیری فلو در فلومتر ورتكس به صورت حجمی بوده كه البته برای اندازه گیری به صورت جرمی در مواردی مانند بخار بایستی با استفاده ترانسمیتر فشار جداگانه و همچنین سنسور دما و اتصال آنها به فلو كامپیوتر به محاسبه جرم عبوری یا مقدار انرژی جابجا شده پرداخت. 

فلومترهای الكترومغناطیسی Electromagnetic Flowmeter

فلومترهای الكترومغناطیسی با استفاده از قانون القای الكترومغناطیسی فارادی و اندازه گیری تغییرات شار مغناطیسی در اثر سرعت سیال جاری میتوانند مقدار فلو را با دقت قابل قبولی اندازه گیری كنند. در حقیقت با ایجاد شار مغناطیسی در سیال عبوری از فلومتر و اندازه گیری آن میتوان به یك فلومتر الكترومغناطیسی دست پیدا كرد.

به دلیل مكانیزم فلومتر مغناطیسی بایستی آب یا سیال عبوری خواص الكتریكی و رسانائی تا اندازه ای داشته باشد و در غیر این صورت اندازه گیری با اخلال مواجه میشود و بایستی از فلومترهائی با مكانیزمهای متفاوت نظیر فلومتر ورتكس یا فلومتر توربینی استفاده نمود برای مثال از فلومتر مغناطیسی برای اندازه گیری فلوی آب دمینرال یا مقطر نمیتوان استفاده نمود.

فلومترهای الكترومغناطیسی معمولا در دماهای حداكثر 80 درجه كار می كنند و با توجه به لاینر داخل فلومتر در كاربردهای مختلف لاینر از جنس تفلون یا هارد رابر و … ساخته می گردد.

در زیر به صورت ساده از مكانیزم اندازه گیری این فلومتر الكترومغناطیسی تصویری به نمایش در آمده است.

فلومترهای آلتراسونیك Ultrasonic Flowmeter

امروزه روشهای آلتراسونیك جزء كاربردی ترین تجهیزات اندازه گیری ابزار دقیق مخصوصا نمونه های غیر تماسی گردیده است.در فلومترهای آلتراسونیك كه در حوزه وسیعی از سیالات اعم از گازها و مایعات كاربرد دارند با توجه به خواص دوپلر كه در فیزیك با آن آشنا هستید فركانسی از یه منبع تولید شده و از طرف دیگر یك گیرنده این فركانس را لحظه به لحظه چك میكند. در صورتی كه فلوی سیال دچار تغییر میشود این فركانس رفت و برگشت تغییر به خاطر سرعت سیال تغییر محسوسی خواهد داشت. اندازه گیری و كالیبره این تغییرات بر حسب فلو به شما امكان اندازه گیری فلو به روش آلتراسونیك را خواهد داد. در عمل تكنیك اندازه گیری فلو به روش آلتراسونیك پیچیدگی های خود را خواهد داشت ولی اساس اندازه گیری اكثر فلومترهای اولتراسونیك مكانیزم دوپلر میباشد.

 فلومترهای كانال باز Open channel Flowmeter 

فلومترهای كانال باز جهت اندازه گیری حجم سیال عبوری مایع در یك كانال مورد استفاده قرار میگرد. اساس كار در اندازه گیری فلو در این روش هدایت آب در مقاطع از قبل تعریف شده و اندازه گیری تغییرات سطح آب یا فاضلاب عبوری و كالیبره آن بر حسب فلو میباشد.

فلومتر های اورفیس پلیت Orifice Plate flowmeter 

فلومتر های اورفیس پلیت از قدیمی ترین روشهای اندازه گیری فلو محسوب میشوند كه با طراحی نسبتاً ساده، كارائی بالا و قابلیت اطمینان و تكرارپذیری قابل قبولی ارائه می دهند.اورفیس به صفحه مسطحی می گویند كه در آن یك سوراخ، بسته به محاسبات مربوط به طراحی اورفیس ایجاد گردیده است. اساس كار بر این اصل استوار است كه ایجاد مانع در مسیر فلو باعث ایجاد افت فشار در خط و ایجاد اختلاف فشار در دو طرف اورفیس می گردد. با اندازه گیری این اختلاف فشار به كمك ترانسمیتر اختلاف فشار یا گیج اختلاف فشار و با فرمولهائی كه در سیالات استفاده میكنند میتوان این مقدار را بر حسب فلو كالیبره كرد.

روتامتر Rotameter

روتامتر به عنوان نمایش دهنده فلوی لحظه ای یا فلو ایندیكیتور جزء روشهای از تكنیك سطح متغیر یا variable area  در اندازه گیر فلو استفاده می كند. نمونه رایج روتامتر تشكیل شده از یك استوانه شیشه ای كه بر حسب فلوی ماده مورد نظر نسبت به زمان كالیبره شده و یك قطعه مخروط شكل فلزی كه با افزایش فلو در شیشه به سمت بالا حركت می كند.

شما باید نظیر این روتامترها را در كپسولهای اكسیژن در بیمارستانها دیده باشید. در صنعت با توجه به دمای سیال مورد نظر، همچنین چگالی یا ویزكوزینته ماده، همچنین فشار آن روتامتر را كالیبره می كنند.

 

با آرزوی موفقیت –  یوسف امامی

Author: persian / Date: 2017-10-26
0 27

Please comment on this post

تجارت امن و پایدار
حس خوب یک اعتماد