فلومتر آب چیست و چگونه کار می کند؟ و چگونه یک فلومتر انتخاب کنیم؟
فلومترها دسته ای از تجهیزات اندازه گیری هستند که میزان سیال عبوری در واحد زمان را اندازه گیری می کند. دبی سنج سیال برای بسیاری از مناطقی که سیالات در آنها جریان دارد ضروری است و اندازه گیری مقدار مایع ضروری است.
به عنوان مثال، میزان آب مصرفی در یک خانه تا شرکت بتواند مقدار آب مصرفی را اندازه گیری کند. بسیاری از فرآیندهای تولید مواد شیمیایی به سرعت جریان بسیار دقیق و حجم مایع برای تولید واکنش‌های مناسب و محصولات نهایی نیاز دارند.
تصفیه خانه های فاضلاب باید بدانند چه مقدار آب به مخازن با ظرفیت محدود آنها جریان می یابد و از آن خارج می شود تا از سرریز یا استفاده ناکافی از تجهیزات خود جلوگیری کنند. در واقع فلومترهای آب را می توان در هر صنعتی مانند ساخت تجهیزات پزشکی یا هیدروپونیک استفاده کرد.
حتی استخرهای حیاط خلوت نیز می توانند از دبی سنج ها برای محافظت از پمپ های استخر در برابر شرایط عملیاتی ناایمن بهره مند شوند. این کنتورها معمولا مستقیما به لوله متصل می شوند و در هر بار میزان سیال عبوری از لوله را اندازه گیری میکنند. ر
رایج ترین واحدهای اندازه گیری سیال لیتر یا متر مکعب یا گالن در دقیقه (gal/min) است. طرح ها و انواع مختلفی از فلومترهای سیال وجود دارد، اما همه آنها به یک نتیجه می رسند
- اندازه گیری مستقیم
- اندازه گیری غیرمستقیم مقدار سیال جاری
فلومترها از فناوری های مختلفی از چرخ دنده های مکانیکی گرفته تا فناوری الکترومغناطیسی و فناوری اولتراسونیک برای اندازه گیری این جریان آب استفاده می کنند. تصور کنید یک چرخ آب کلاسیک توسط یک رودخانه هل داده می شود و تصور کنید که این چرخ اکنون در داخل یک لوله آب قرار دارد. سرعت چرخش با سرعت جریان مرتبط است.
این نمونه ای از اندازه گیری مستقیم آب از طریق دبی سنج مکانیکی است. اساساً، با اندازه گیری زمان لازم برای عبور حجم معینی از آب از یک اندازه جریان سنج، می توانید آن عدد را به لیتر در دقیقه ربط دهید.
انواع مختلفی از دبی سنج ها وجود دارد که همگی برای اندازه گیری جریان مایعات و کار به روش های کمی متفاوت ساخته شده اند. ما بر روی رایج ترین دبی سنج ها و حوزه های کاربرد آنها تمرکز خواهیم کرد.
فلومترهای جابجایی مثبت یا مکانیکی
دبی سنج مکانیکی از چرخ یا چرخ دنده فیزیکی استفاده می کند که با جریان آب می چرخد در نتیجه چرخ دنده نیز می چرخد.
سرعت چرخش چرخ دنده سرعت متناسب با جریان آب است و می تواند به جریان حجمی تبدیل شود که هدف دبی سنج است. دبی سنج های مکانیکی به دلیل سادگی و سهولت درک مفهومی، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند با این حال، از آنجایی که بخش فیزیکی کنتور توسط سیال چرخانده می شود، اگر آب کثیف یا حاوی مقدار زیادی آلاینده باشد، این می تواند به راحتی به یک فلومتر مکانیکی آسیب برساند. بنابراین، دبی سنج های مکانیکی برای فرآیندها یا کاربردهای آب تمیز مناسب هستند.
فلومتر مکانیکیmechanical series
فلومترهای ورتکس
این فلومترها جریان آب را با نوعی انسداد در داخل کنتور اندازه گیری می کنند، مانند درختی که سقوط کرده و مانع جریان رودخانه می شود. این انسداد یا برچسب معمولاً یک ماده انعطاف‌پذیر است که به جلو و عقب ارتعاش می‌کند و فرکانسی متناسب با سرعت جریان حجمی تولید می‌کند.
از آنجایی که فقط یک برچسب نوسانی است، نه یک چرخ دنده، فلومترهای گردابی را می توان در محدوده وسیع تری از محیط های آبی استفاده کرد، زیرا آنها کمتر در معرض آسیب توسط آب “کثیف” هستند.
فلومترهای الکترومگنتیک
فلومترهای الکترومغناطیسی از میدان مغناطیسی تولید شده در آب جاری برای اندازه گیری دبی آن استفاده می کنند. این کنتورها اجزای فیزیکی معلق در آب را حذف می کنند، اما قیمت بسیار بالاتری دارند.
با این حال، بزرگترین ایراد این نوع فلومتر این است که برای آب و مایعات رسانا قابل استفاده است، در غیر این صورت لوله های فلزی با سیگنال تداخل می کنند و جریان حجمی نادرست خواهد بود. در هر صورت، این تجهیز بیشتر در محیط های صنعتی استفاده می شود زیرا هزینه آن بسیار بالاتر است.
فلومترهای الکترومغناطیسی جایگزین مناسبی برای تصفیه خانه های فاضلاب هستند زیرا دبی سنج های فیزیکی به راحتی در آب کثیف آسیب می بینند، اما آب به دلیل وجود همه آلاینده ها رسانا است.
فلومتر الکترومگنتیکElectromagnetic-Flow-Meter
فلومتر آلتراسونیک
فلومترهای اولتراسونیک با حذف اجزای فلومتر به طور مستقیم در آب، بدون تداخل هستند اصل اولتراسونیک مانند رادار است که امواج صوتی را در دو جهت مخالف (پایین دست و بالادست) منعکس می کند تا زمان افست و در نتیجه جریان حجمی را اندازه گیری کند.
در واقع فلومترهای آلتراسونیک با داشتن دو عدد ترانسدیوسر که خارج لوله نصب می شوند با اندازه گیری اختلاف زمان سفر امواج، سرعت و دبی سیال را اندازه گیری می کنند.
فلومتر آلتراسونیکInline-Ultrasonic-Flow-Meters
فلومترهای توربینی
فلومترهای توربینی آنها برای نصب لوله های درون خطی مناسب هستند (زیرا برای بهترین عملکرد نیاز به لوله مستقیم به داخل و خارج دارند) و برای طیف وسیعی از اندازه های لوله در دسترس هستند.
فلومتر توربینیturbine-flow-meter
چگونه یک فلومتر انتخاب کنیم؟
در این پاراگراف ما برخی از عناصر ضروری را که در فرآیند تصمیم گیری برای انتخاب دبی سنج قرار می گیرند، مورد بحث قرار خواهیم داد.
بنابراین، ما تفاوت‌های بین اصول مختلف اندازه‌گیری را در نظر می‌گیریم. در زیر بخوانید که هنگام انتخاب دبی سنج به چه نکاتی توجه کنید.
فاز سیال: گاز/مایع/بخار
برخی از فلومترها را می توان به راحتی حذف کرد زیرا آنها به سادگی با برنامه کار نمی کنند.
به عنوان مثال، دبی سنج های الکترومغناطیسی با هیدروکربن ها کار نمی کنند و برای عملکرد به مایع رسانا نیاز دارند یا بسیاری از فلومترها نمی توانند بخارات یا دوغاب ها را اندازه گیری کنند.
برای کدام سیال از دبی سنج استفاده می کنید؟
خواص شیمیایی و فیزیکی محیط می تواند بر مواد دبی سنج و در نتیجه کار دستگاه تأثیر بگذارد. معمولاً ممکن است قطعات خیس شده زیر (قسمتی که در معرض یا در تماس مستقیم با محیط قرار دارند) ارائه شوند:
- آلومینیوم
- فولاد ضد زنگ
- هستولی
- مونل در ترکیب با مهر و موم های الاستومری
جنبه دیگری که باید در نظر بگیرید ویسکوزیته سیال، چگالی و پراکندگی (محتوای جامد) است. همه فن‌آوری‌های اندازه‌گیری را نمی‌توان برای همه سیالات استفاده کرد، به عنوان مثال، جریان سنج الکترومغناطیسی را فقط می‌توان برای مایعات رسانا استفاده کرد.
دمای سیال و محیط
تغییرات دمای مایع ممکن است بر دقت اندازه گیری شما تأثیر بگذارد. در صورت نوسانات دما، انتخاب یک فلومتر با جبران دما (مثلاً فلومترهای EL-FLOW Prestige می تواند جالب باشد.
دمای محیط بسیار بالا یا خیلی پایین ممکن است به اجزای الکترونیکی دبی سنج شما در حین کار یا ذخیره سازی آسیب برساند. هنگامی که از دبی سنج در کوره های مشعل استفاده می کنید یا در مناطقی با دمای بسیار پایین استفاده می کنید، مهم است که بررسی کنید که آیا ابزار می تواند این دماهای شدید را تحمل کند یا خیر. بنابراین، قبل از انتخاب دبی متر خود، مشخصات دما را که توسط تامین کننده ارائه شده است، بررسی کنید.
محل نصب فلومتر
هنگام انتخاب فلومتر خود، باید محل نصب آن را در نظر بگیرید. چه در داخل باشد، چه در فضای باز.
- رتبه بندی IP
- NEMA
این که آیا برای منطقه ای که فلومتر را در آن نصب می کنید به گواهینامه ها یا تأییدیه های خاصی نیاز دارید. به عنوان مثال: دارای گواهینامه ATEX یا IECex (استفاده از منطقه خطرناک) یا تأییدیه FDA و غیره
نتیجه گیری
به طور کلی، انتخاب بهترین جریان سنج برای کاربرد خاص شما به تمیزی سیال، بودجه و دقت اندازه گیری جریان بستگی دارد.
برای سیال های کثیف حاوی ذرات بزرگ، فلومتر مغناطیسی، اولتراسونیک و گردابه برای جلوگیری از بسیاری از چالش های تعمیر و نگهداری ترجیح داده می شود.
برای کاربردهای کوچکتر و تمیزتر ، جهت اندازه گیری دقیق جریان، به فلومتر توربینی و مکانیکی می توانید بسنده کنید.
