همانطور که میدانید، پیش نیاز اصلی در انجام هر کار، داشتن اطلاعات مناسب از آن موضوع است. در بحث انتخاب، بررسی قیمت ها، خرید و آشنایی بیشتر با انواع فلومتر (دبی سنج)، مطالبی به شرح زیر درج شده تا شما با کمک این نکات بتوانید با اطلاعات کافی، برای انتخاب و خرید فلومتر (دبی سنج) مناسب محیط زندگی یا محل کار خود، اقدام نمایید.
عملکرد و معرفی انواع فلومتر(دبی سنج)
فلومتر(دبی سنج یا جریان سنج) یک ابزار اندازه گیری جریان سیال بوده که داری تکنیک های مختلف جهت اندازه گیری جریان است. برای انتخاب یک فلومتر مناسب و اندازه گیری درست جریان باید به مواردی همچون ساختار شیمیایی و فیزیکی سیال مانند(دما، فشار، چگالی، افت فشار مجاز، ویسکوزیته، هدایت الکتریکی، فشار بخار، حداکثر دمای کاری و ...) توجه کرد و همچنین لازم است مواردی مانند نوسانات آب و هوایی، جهت صحیح نصب(جهت جلوگیری از حرکت ثقلی مایعات هنگام عبور از فلومتر)،قطر و جنس لوله ها، سازگاری استانداردهای ساخت لوله ها با استانداردهای فلومتر، میزان تحمل فشار در فلنج ها، در دسترس بودن محل نصب فلومتر(جهت تعمیرات احتمالی)، فاصله تا محل نصب شیرهای کنترلی، بررسی احتمال بروز ارتعاشات مکانیکی یا تشکیل میدان مغناطیسی در نزدیکی فلومتر ، خورندگی سیال و نوع کاربری(مثلا در محیط های انفجاری) را در نظر گرفت. با ما همراه شوید تا در ادامه این مقاله به معرفی و بررسی عملکرد انواع فلومتر بپردازیم.
انواع فلومتر از لحاظ تکنیک اندازه گیری جریان:
- فلومتر(دبی سنج) جابجائی مثبت Positive Displacement
- فلومتر(دبی سنج) اوریفیس پلیت Orifice Plate
- فلومتر(دبی سنج) توربینی Turbine
- فلومتر(دبی سنج) روتامتری Rotameter
- فلومتر(دبی سنج) التراسونیک با پدیده دوپلر Ultrasonic: Doppler
- فلومتر(دبی سنج) التراسونیک با روش زمان انتقال و …. Ultrasonic: Transit Time, Time of Travel, Time of Flight
- فلومتر(دبی سنج) ونتوری Venturi flowmeter
- فلومتر(دبی سنج) مغناطیسی یا الکترومغناطیسی Magnetic
- فلومتر(دبی سنج) ورتکس Vortex Shedder
- فلومتر(دبی سنج) مخصوص کانالهای باز Weir and Flume Open channel
- فلومتر(دبی سنج) کوریولیس Coriolis
- فلومتر(دبی سنج) حرارتی Thermal
- فلومتر(دبی سنج) پیتوت Pitot Tube
- فلومتر(دبی سنج) فشار تفاضلی Differential pressure
فلومتر مغناطیسی یا الکترومغناطیسی MAGNETIC FLOW METER:
فلومتر مغناطیسی جهت اندازه گیری جریان سیال در مایعات دارای خاصیت هدایت الکتریکی (مانند آب آشامیدنی و آب فاضلاب، مواد قلیایی، دوغاب و اسیدها) مورد استفاده قرار می گیرد. از فلومتر مغناطیسی بیشتر در صنایع آب، صنایع غذایی و صنایع معدنی استفاده می شود.
زمانیکه میله فلزی داخل میدان مغناطیسی به حرکت دربیاید، ذرات باردار سیال از درون میدان مغناطیسی که توسط سیم پیچ بوجود آمده، عبور می کنند و ولتاژ الکتریکی القا می شود. شدت این ولتاژ با سرعت سیال عبوری متناسب بوده و برای اندازه گیری دبی حجمی سیال بکار برده می شود.
فلومتر التراسونیک ULTRASONIC FLOW METER:
فلومتر التراسونیک با استفاده از امواج التراسونیک، دبی حجمی بسیاری از مایعات و گازها را اندازه گیری می کند. دقت اندازه گیری در این فلومترها بدلیل عدم در نظر گرفتن فشار، دما، ویسکوزیته و هدایت الکتریکی پایین است. در این نوع فلومتر از دو سنسور استفاده می شود که سنسور اول بیرون و سنسور دوم درون فلومتر نصب می شوند. سنسور اول مناسب سیالات خورنده بوده و سنسور دوم دقت بالاتری دارد.
عملکرد جریان سنج التراسونیک بدینگونه است که هریک از دو سنسور این فلومتر بصورت هم فرستنده و هم گیرنده عمل می کنند، مدت زمان رسیدن امواج التراسونیک از فرستنده به گیرنده بیانگر دبی سیال داخل لوله است.
فلومتر فشار تفاضلی DIFFERENTIAL PRESSURE FLOW METER
فلومتر فشار تفاضلی بااستفاده از اندازه گیری افت فشار ایجاد شده در مقطع لوله، جریان یا فلو سیال را محاسبه می کند. عملکرد بدینصورت است که یک عامل محدود کننده(صفحه اوریفیس یا لوله ونتوری) بر سر راه سیال قرار می گیرد و این عامل سبب افت فشار در سیال می شود. هرچه دبی بیشتر باشد، افت فشار نیز بیشتر خواهد شد و فشار بالادست و پایین دست این عامل محدود کننده متناسب با توان دوم خواهد بود.
فلومتر کوریولیس CORIOLIS FLOW METER
فلومتر کوریولیس دارای دو لوله اندازه گیری بوده که توسط یک تحریک کننده به نوسان در می آیند. وقتی جریان در لوله برقرار می شود، بدلیل وجود اینرسی، یک حرکت چرخشی نیز به نوسان اضافه می شود. تغییر نوسان ایجاد شده بدلیل اختلاف فشار توسط دو سنسور بکار رفته در فلومتر اندازه گیری می شود و این اختلاف فاز با دبی جرمی سیال نسبت مستقیم دارد. چگالی سیال نیز با اندازه گیری فرکانسی که از درون لوله نوسان می کند اندازه گیری می شود. این فلومتر چگالی جرمی را بطور مستقیم اندازه گیری کرده و در مواردی که چگالی و دما متغیر است کاربرد دارد.
فلومتر کوریولیس برای اندازه گیری بیشتر مایعات از جمله نفت خام و پاک کننده های شیمیایی، روغن های گیاهی، سس ها و ... مناسب بوده و قابلیت اندازه گیری همزمان دبی جرمی و چگالی را داراست.
فلومتر مخصوص کانالهای باز OPEN CHANNEL FLOW METER
فلومتر کانال باز نوعی فلومتر غیر تماسی است که می تواند دبی سیال عبوری از کانال را با امواج التراسونیک اندازه گیری کند.
فلومتر ورتکس VORTEX FLOW METER
فلومتر ورتکس جهت اندازه گیری دبی حجی گازها، بخار و مایعات استفاده می شود. بدینصورتکه با قرارگیری یک مانع بر سر راه جریان، گردابه هایی تشکیل می شود که فرکانس تشکیل این گردابه ها با اندازه و شکل مانع ارتباط مستقیم دارد. زمانیکه سرعت سیال از یک حد مشخص بالاتر رود، گردابه ها در زیر مانع تشکیل شده و پس از جدا شدن گردابه ها، فشار روی سطح مانع بین مقادیر مثبت و منفی دچار نوسان می شود. سنسور بعد از تشخیص هر نوسان ناشی از فشار سیال(تشخیص بوسیله سنسورهای خازنی یا پیزوالکتریک)، یک سیگنال خروجی صادر می کند که فرکانسش با فرکانس گردابه برابر است. با استفاده از این سیگنال خروجی دبی سیال محاسبه می شود.
فلومتر حرارتی THERMAL FLOWMETER FLOW METER
فلومترهای حرارتی برای اندازه گیری دبی جرمی به منظور کنترل و مانیتورینگ مصرف گازهایی مثل دی اکسید کربن، هوای فشرده، گاز طبیعی و تشخیص نشتی بکار می روند. در مواردی که مخلوط دوگاز دوفازی در فلومتر استفاده شود، باعث بروز خوردگی سنسور دما و نیز خطا در اندازه گیری می شود. فلومتر حرارتی دارای دو سنسور دما بوده که یکی دمای سیال را بعنوان دمای مرجع اندازه گرفته و دیگری گرم شده و اختلاف دمای ثابتی با سنسور اول دارد. وقتی سیال از لوله عبور می کند، سنسور حرارت سنسور دوم کاهش یافته و خنک می شود. حال از جریان الکتریکی مورد نیاز برای حفظ اختلاف دمای ثابت بین دو سنسور، بعنوان معیاری برای اندازه گیری دبی جرمی استفاده می کنند. به این روش اندازه گیری در فلومتر، اندازه گیری به روش سیم داغ نیز می گویند.
فلومتر توربینی TURBINE FLOWMETER FLOW METER
فلومتر توربینی متشکل از یک توربین با پره های مشخص و یک سنسور(مثلا سوئیچ پراکسیمتی) بوده که با هر گردش توربین در اثر عبور جریان و فلو، پالس هایی تولید می شود که اختلاف این پالس ها با پالس های مشخصی که دستگاه طبق آنها کالیبره شده، رنج فلومتر بدست می آید.
فلومتر پیتوت PITOT TUBE FLOW METER
فلومتر پیتوت از روش پیتوت تیوب استفاده کرده و برای اندازه گیری فلو سیالات گازی علی الخصوص هوا در رنج کم مورد استفاده قرار می گیرد. روش پیتوت تیوب به حالتی گفته می شود که درصورت ایجاد جریان هوا در یک سر لوله، فشار آن نقطه از فشار لوله کمتر می شود.
فلومتر روتامتری ROTAMETER FLOW METER
در فلومتر روتامتری سیال بصورت قائم و از بالا به پایین وارد لوله مخروطی شکل می شود. یک شناور با جرم حجمی بیشتر از جرم حجمی سیال درون لوله قرار دارد. با افزایش دبی شناور بسمت بالا حرکت کرده و موقعیت قرارگیری سیال بیانگر دبی سیال خواهد بود.
فلومتر ونتوری VENTURI FLOW METER
در فلومتر ونتوری همانند فلومتر اورفیس دبی سیال با اندازه گیری اختلاف فشار بدست می آید. با این تفاوت که در فلومتر ونتوری فشار اولیه و فشار مینیمم گلوگاه لوله ونتوری اندازه گیری شده و بر اساس کاهش فشار در گلوگاه لوله ونتوری که ناشی از میزان دبی سیال عبوری است، دبی سیال را محاسبه می کنند. این فلومترها برای اندازه گیری سیالات دوغابی مناسب نیستند.
فلومتر جابجائی مثبت POSITIVE DISPLACEMENT FLOW METER
از فلومتر جابجایی مثبت برای اندازه گیری دقیق و پیمانه ای سیالات و علی الخصوص سیالات با ویسکوزیته بالا استفاده می شود. فلومتر جابجایی مثبت دارای انواع مختلفی از جمله مدل دیسک گردنده، فلومترون، دنده ای، پیستونی، بیضوی و دیافراگمی است.