فلومتر چیست و چه کاربردی دارد؟

فلومترها چگونه کار میکنند؟

فلومتر یک ابزار دقیق است که برای اندازه گیری حجم یا جرم یک سیال (گاز یا مایع) استفاده می شود. فلومترها با نام های زیادی مانند فلومتر، دبی سنج، جرم سنج، متر و سنسور جریان شناخته می شوند.

انواع مختلفی از دبی سنج ها ساخته می شود که هر کدام از آنها از تکنولوژی متفاوتی برای تشخیص جریان سیال استفاده می کنند. دقت اندازه گیری هر نوع با انواع دیگر متفاوت است. حتی می توان گفت استفاده صحیح از این ابزار از نظر دقت نیز موثر است. بنابراین، بیشتر کاربردهای دبی سنج ها بر اندازه گیری گازها و مایعات در خطوط لوله متمرکز است.

دقت بسیار بالا، وضوح اندازه گیری بالا و دوام و استحکام بالا از بزرگترین مزایای فلومترها هستند. پیشنهاد میکنم در مورد گیج فشار در هم میهن بخوانید.

انواع دبی سنج برای کاربردهای مختلف

همه این تجهیزات اساساً یک کار را انجام می دهند، این تجهیزات با نظارت بر جریان سیال، میزان جریان را در یک بازه زمانی مشخص تشخیص داده و آن را روی صفحه نمایش خود نشان می دهند. آنها حتی قادر به نظارت بر جریان خط با ارسال یک سیگنال جریان معمولی 4 تا 20 میلی آمپر به اتاق کنترل هستند. با این حال، انواع مختلفی از فلومترها وجود دارد که هر کدام از روش های مختلفی برای تشخیص جریان استفاده می کنند.

دبی سنج کوریولیس

فلومتر جرمی حجم مایع را با اینرسی اندازه گیری می کند و به طور گسترده به عنوان یک جریان سنج با دقت بالا در بسیاری از کاربردها در صنعت نفت و گاز برای اندازه گیری جریان جرم استفاده می شود. دبی سنج جرمی کوریولیس از دهه 1970 مورد استفاده قرار گرفته است.

با این دستگاه سیگنال خروجی ارتباط مستقیمی با جریان جرمی از دبی سنج دارد. دبی سنج جرمی فلومتر حرارتی و دبی سنج کوریولیس می باشد.

دبی سنج کوریولیس چیست و چه کاربردی دارد؟

دبی سنج های الکترومغناطیسی

فلومترهای الکترومغناطیسی که گاهی مغناطیسی یا مغناطیسی نامیده می شوند، از الکترودهایی برای اندازه گیری جریان سیال استفاده می کنند. این الکترودها در دو طرف سطحی قرار می گیرند که مایع از آن عبور می کند و میدان مغناطیسی ایجاد می کند. فلومترهای الکترومغناطیسی قادر به نظارت بر دبی با دقت بالا با اندازه گیری ولتاژ حاصل می باشند.

فلومترهای الکترومغناطیسی معمولاً به تعمیر و نگهداری کمی نیاز دارند زیرا قطعات مکانیکی ندارند که بتوانند شکسته شوند. علاوه بر این، از آنجایی که آنها قطعاتی ندارند که مستقیماً در مسیر آب قرار گیرند، مانع از جریان مایع نمی شوند. این به این معنی است که هیچ کاهشی در جریان آب در طول فرآیند اندازه گیری وجود ندارد.

فلومتر فشار دیفرانسیل DP یا فلومتر جابجایی مثبت

فلومترهای جابجایی مثبت منحصر به فرد هستند زیرا آنها تنها دستگاههایی هستند که در واقع حجم را اندازه گیری می کنند. در این دستگاه ها سیگنال خروجی ارتباط مستقیمی با حجم عبوری از فلومتر دارد.

انواع PDF یا فلومترهای جابجایی مثبت

دو روتور (دنده، دنده اول، چرخ دنده مارپیچ)

صفحه پیستون رفت و برگشتی با مهره

پیستون نوسان می کند یا می چرخد

دبی سنج ونتوری

فلومتر نوعی فلومتر است که بر اساس اصل معادله برنولی کار می کند و در دسته فلومترهای دیفرانسیل قرار می گیرد. این دستگاه ها به طور گسترده در صنایع آب، شیمیایی، دارویی، نفت و گاز برای اندازه گیری جریان سیال در لوله ها استفاده می شوند.

اساس این فلومتر کاهش سطح مقطع ونتوری برای ایجاد اختلاف فشار است. سپس فشار را با مانومتر یا فرستنده فشار اندازه گیری می کنند تا جریان آب را تعیین کنند. بنابراین ونتوری نوعی جریان است که انرژی فشار را به انرژی جنبشی تبدیل می کند. اصل ونتوری متر توسط جیووانی باتیستا ونتوری اختراع شد.

اوریفیس

اوریفیس متر در اصل نوعی دبی سنج است که برای اندازه گیری دبی آب یا گاز به خصوص بخار با استفاده از اصل اندازه گیری فشار تفاضلی استفاده می شود. این فلومترها بیشتر برای کاربردهای سنگین مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا به دلیل استحکام و قدرت بالا شناخته می شوند و بسیار مقرون به صرفه هستند.

با نزدیک شدن سیال به دهانه، فشار کمی افزایش می یابد و با عبور از دهانه، فشار به شدت کاهش می یابد. کاهش آن تا رسیدن به “ورید – قرارداد” ادامه می یابد و پس از آن به تدریج افزایش می یابد.

عیب این نوع دبی سنج این است که فشار را کاهش می دهد و می تواند جریان سیال را کاهش دهد و باعث افت فشار دائمی شود. این نوع دبی سنج ها در کاربردهایی که نیاز به حداکثر فشار در سراسر سیستم دارند، مطلوب نیستند.

دبی سنج مکانیکی (توربین) یا پروانه ای

فلومترهای توربین از نوع مکانیکی هستند که جریان سیال را بر اساس چرخش پره یا توربین اندازه گیری می کنند. یکی از رایج ترین انواع این دبی سنج ها فلومتر پروانه ای می باشد. این نوع دبی سنج می تواند با اندازه گیری سرعت چرخش پروانه یا سایر اجزای مکانیکی دبی را با دقت بالایی ثبت کند. کنتور آب خانگی ساده ترین نوع دبی سنج پروانه ای است.

یکی از معایب فلومترهای پروانه ای سایش قطعات مکانیکی در اثر عبور مایع است. علاوه بر این، این دستگاه ها نیاز به تعمیر و نگهداری نسبتا بالایی دارند.

میتا تافه اول اولتراسونیک

یک فلومتر اولتراسونیک از امواج اولتراسونیک (امواج صوتی یا امواج صوتی) برای اندازه گیری سرعت حرکت سیال استفاده می کند. با تزریق امواج به آب و انعکاس امواج از آب به گیرنده دستگاه، می توانند تقریباً بلافاصله سرعت موج را تشخیص دهند.

فلومترهای التراسونیک دارای قطعات مکانیکی کمی هستند که به معنای تعمیر و نگهداری بسیار کم است. اما معایب دبی سنج های مغناطیسی اندازه گیری نادرست مایعات حاوی خاک یا حباب های هوا است، زیرا سرعت امواج صوتی که از مواد مختلف عبور می کنند متفاوت است، بنابراین حتی مقادیر کمی از آلاینده ها در مایع باعث ایجاد خطا در اندازه گیری جریان مایع خواهد شد. . دارد

دبی سنج ورتکس

با استفاده از یک اصل به نام اثر فون کارمان، گرداب سنج ها جریان آب را با ردیابی فشار دیفرانسیل ایجاد شده توسط یک مانع در مسیر سیال اندازه گیری می کنند. تغییرات فشار دیفرانسیل یک گرداب ایجاد می کند، از این رو نام این نوع سنج است.

اگرچه در فلومترهای گردابی اجزای مکانیکی وجود ندارد. بنابراین نیاز به نگهداری کمتری دارند. امروزه از رادارها یا سطح سنج های اولتراسونیک برای تشخیص و اندازه گیری جریان کانال های باز مانند رودخانه ها، برکه ها و نهرها استفاده می شود.

دبی سنج ها چقدر دقیق هستند؟

کنتورهای با دقت فوق العاده بالا، مانند فلومترهای کوریولیس، معمولاً گرانتر از کنتورهای دیگر هستند. یک فلومتر با دقت 5% که هزینه کمتری نسبت به فلومتر دیگر با دقت 0.2% دارد، نتایج مناسبی را برای اجرای صحیح فرآیند و هزینه کمتر به شما می دهد. برآورد محدودیت های بودجه و درک دقیق سیستم و نیازهای برنامه شما می تواند گیج کننده باشد.

تفاوت بین مقادیر دقت، وضوح و تکرارپذیری در فلومترها

وقتی صحبت از دقت نتایج آزمایش می شود، اصطلاحات زیادی وجود دارد که به جای یکدیگر استفاده می شوند. برخی از آنها دقت، تکرارپذیری و وضوح هستند. بیایید هر یک را با جزئیات بررسی کنیم و معنای منحصر به فرد هر اصطلاح را روشن کنیم.

متر صحیح چیست؟

دقت یک اصطلاح بسیار رایج در صنعت ابزار دقیق و اندازه گیری است و گاهی اوقات از آن به اشتباه استفاده می شود. دقت به مقدار استانداردی اشاره دارد که ارزش واقعی فرآیند را تقریب می‌کند. وضوح به عنوان یک مقدار درصد در بالا یا پایین صفحه نمایش دستگاه نمایش داده می شود.

برای مثال، فرض کنید فلومتر مغناطیسی شما 1GPM را با دقت 10 درصد می خواند. به دلیل رانش ذاتی، قرائت دقیق فلومتر اغلب 1GPM نیست. بیشتر اوقات نرخ جریان واقعی بین 0.9GPM و 1.1GPM است. این به معنای دقت است.

تکرارپذیری فلومتر چقدر است؟

تکرارپذیری به این معناست که نتایج تمام اندازه گیری ها به یکدیگر نزدیک بوده و شرایط همه نتایج پس از اندازه گیری تغییر نمی کند. اما تکرارپذیری بالای ابزارها لزوماً به معنای دقت بالا نیست.

رزولوشن فلومتر چقدر است؟

وضوح یا وضوح حداقل مقداری است که می توانیم با یک متر تشخیص دهیم. تصور کنید فرآیندی دارید که برای عملکرد صحیح باید یک دهم PSI را بدانید. اگر ابزاری را نصب کنید که فقط می تواند قرائت را با نزدیکترین 1 PSI به شما بدهد، در این صورت وضوح کافی برای دانستن دقیق قرائت واقعی به شما نمی دهد.

چگونه دقت فلومتر را اندازه گیری کنیم؟

هنگام خرید فلومتر معمولاً روی نام و کاتالوگ محصول دقت دستگاه درج می شود. برای اطمینان از اینکه دستگاه مطابق با مشخصات کارخانه کار می کند، می توانید موارد زیر را انجام دهید:

برای تأیید صحت تجهیزات، آن را به یک آزمایش کالیبراسیون ارسال کنید.

از دبی متری استفاده کنید که دقت بیشتری نسبت به آنچه دارید داشته باشد و سپس خوانش های دبی متر دقیق تر را با فلومتر خریداری شده مقایسه کنید. البته فلومتر گیره اولتراسوند برای این کاربرد خوب است زیرا به سادگی به خط لوله متصل می شود و نیازی به خاموش کردن سیستم یا قطع کردن خط لوله ندارد.

کلاس دقت فلومتر

دقت هواپیما را می توان به روش های مختلفی بیان کرد و گاهی اوقات روش تعریف کلاس اصلی تجهیزات بر اساس منطقه جغرافیایی محل ساخت و منطقه مشترک تقسیم می شود.

دقت مقیاس شده برای جریان سنج

کلاس های دقت VDE/VDI تنها راه برای نشان دادن دقت فلومتر نیستند. همانطور که می دانید، “درصد کامل مقیاس” یا به اختصار %FS، روشی است که معمولا برای نشان دادن دقت بسیاری از فلومترها استفاده می شود.

علائم و اختصارات فلومتر

درصد دامنه کامل %FS

درصد نرخ جریان %R یا RD

دیافراگم کالیبره شده % CS

محدوده بالای %URL

درصد مقدار MV اندازه گیری شده

کدام فلومتر دقیق تر است؟

دقیق ترین دبی سنج، دبی سنج جرمی کوریولیس است. با این حال، اینها برای همه کاربردها مناسب نیستند زیرا معمولاً بسیار گران و حجیم هستند. Coriolis برای برنامه های سطح پایین بسیار عالی است.

فلومترهای مغناطیسی، فلومترهای اولتراسونیک و فلومترهای جابجایی مثبت عموماً دقت بیشتری نسبت به فلومترهای پروانه ای و توربینی دارند. با این حال، برای نیازهای کاربردی خاص شما، یک فلومتر پره ای ساده ممکن است دقت کافی را با صرفه جویی در هزینه ارائه دهد.

فلومترهای مغناطیسی و اولتراسونیک عموماً گرانتر از فلومترهای مکانیکی هستند، اما ویژگی‌های زیادی را ارائه می‌دهند که فلومترهای مکانیکی ندارند. فناوری آنها هیچ قطعه متحرکی برای سایش یا فرسایش ندارد و به نگهداری کمتر و عمر طولانی‌تری تجهیزات نیاز دارد.