کالیبراسیون فلومتر

کالیبره کردن دبی برای هر سیستم اندازه گیری  که اطلاعات مربوط به مقدار دما جا به جا شده را مهیا میسازد، لازم و ضروری است. این اندازه گیری ها به دو صورت جرم در واحد زمان و حجم در واحد زمان است. در هردو نوع از اندازه گیری نیاز به دانستن چگالی مواد عبوری موجود دارد. فاکتورهای اصیل تاثیر گذار در چگالی شامل فشار و دماست و این فاکتورها در هر کالیبره کردن ابزار دقیق مورد توجه قرار میگیرد.

دقت کالیبراسیون

دقت مربوط به کالیبراسیون دبی به خوبی کالیبراسیون دما فشار جرم یا تجهیزات الکتریکی نیست. ازمایشگاهای استاندارد بین المللی معمولا تجهیزات الکترونیکی دما سنج ها جرم سنج ها و فشار سنج ها را با دمای تخمینی 1تا 10 قسمت در هر میلیون کالیبره میکند. در مقایسه خطال تخمینی برای کالیبره کردن تجهیزات سنجش دبی گاز از 200 تا2000 قسمت در هر میلیون و برای کالیبره کردن دبی مایعات 800 تا1000 قسمت در میلیون است.

تجهیزات لازم برای کالیبره کردن میتواند حجیم و گران باشد. امکانات مربوط به کالیبراسیون دبی اب در ازمایشگاهای بین المللی شامل تانک ذخیره اب به حجم 220 متر مکعب 4 پمپ با توان 100 تا150 اسب بخار وزنی برابر با ترازوهایی تا محدوده 20000 کیلوگرم 10 تا15 مترپایپینگ با قطرهای 1 تا 16 اینچ است.

تانک ذخیره سازی

تانک ذخیره سازی به تنهایی میتواند 25 متر طول 3 متر عمق و 3 متر عرض داشته باشد. در کالیبراسیون 5 نقطه ای از این مخزن باارزش تقریبی 5000 دلار استفاده میشود. و نیاز به صرف زمان 4 هفته ای است. این فاکتورها به معنی ان است که اغلب ازمایشگاهای تست و واحد های صنعتی نمیتوانند از امکانات کالیبراسیون در داخل سازمان خود بهره ببرند و این بدین معنی است که معمولا کمترین تمایل برای کالیبره کردن دبی سنج ها در هر سیستم کنترلی وجود دارد.

خیلی از دبی سنج ها بر پایه داشتن المان اولیه با سایز و شکل مناسب برای تولید سیگنالی متناسب با دبی هستند. این تجهیزات شامل صفحات روزنه دار ونتوری ها مجرای دبی دبی سنج های گردابی و توربینی هستند. ابعاد فیزیکی این المان ها تغیر نمیکند مگر اینکه سیال در حال عبور باعث ساییدگی شده یا در حین نصب این المان خراب شود.

به طور مثال در صورتیکه لبه تیز بالادست یک صفحه روزنه دار در اثر ساییدگی ناشی از سیال یا در اثر برخورد با ذرات سخت شکسته شود تغییر در فشار تفاضلی ان ایجاد میشود. در صورتیکه این صفحه به دلیل نصب نا صحیح یا دبی بیش از حد خم شود مجداا این مشکل مشاعده میشود. اگر تغییر نیافتن مقدار ابعاد از کالیبراسیون اولیه قابل اثبات باشد دروره کالیبراسیون برای ان قابل اجرا است.

لذا استفاده کنندگان از این تجهیز باید ابعاد تبعید را به صورت مستند داشته باشد. کالیبره کردن دوره ای دبی سنج ها باتوجه به نوع انها ضروری است.

مبدلهای فشار تفاضلی که برای صفحات روزنه دار ونتوری ها یا مجاری استفاده میشود باید حداقل سالی یکبار کالیبره شود. تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده در دبی سنج گردابی یا توربینی را میتوان با وارد کردن سیگنالی مشابه شکل و فرکانس موج تولیدی به وسیله تیغه های توربین یا توپی گردابی کالیبره کرد.

برای کالیبره کردن تعداد زیادی دبی سنج یا در صنایع تولید این دبی سنج تمهیداتی وجود دارد. این تمهیدات شامل موارد زیر میباشد:

• Prover برای گازها و مایعات
• تمهیدات کالیبراسیون دبی به صورت وزنی
• کالیبراتیورهای گازی PVTt
• کالیبراتورهای مرجع دبی

PROVERS

کالیبراتورهای این نوع برای کاربردهای گاز و مایع به کار میرود.PROVER مایع تحت عنوان PROVER  پیستونی یا کالیبراتور دبی جابه جایی مشخص نیز شناخته میشوند.prover گاز نیز به عنوان BELL PROVER شناخته میشود. این کالیبراتورها براساس انتقال حجم شخصی از سیال جاری از دبی سنج در زمان اندازه گیری شده  کار میکنند.

PROVER  نوع پیستونی برای کالیبراسیون مایع شامل سیلندری طویل از جنس فولاد ضد زنگ است. که سطح داخلی ان برای رسیدن به قطر دقیق کاملا صیقل یافته است. از پیستونی در قالب سیلندر برای جا به جایی ان از سیلندربه دبی سنج در حال کالیبره شدن استفاده میشود.

پیستون اغلب با کمک فشار هوای پشت ان جا به جا میشود.میزان دبی با تنظیم فشارهوای پشت و بااستفاده از شیر تنظیم کننده در مسیر دبی سنج تغییر میکند. جا به جایی های پیستون به کمک اکندر خطی با دقت بالای اندازه گیری میشود. خروجی این اکندرها پالسهایی هستند که هر پالس نشنن دهنده تغییر کوچک مکانی پیستون است.

بنابراین هرپالس میتواند نشان دهنده تغیر کوچک در حجم مایعی باشدکه به سمت دبی سنج در حال کالیبره شدن ارسال میشود. دانستن زمان بین این پالسها اندازه گیری دبی حجمی را به دست می اورد.

مبدلهای فشار و سنسورهای دمابرای اندازه گیری وضعیت سیال عبوری استفاده میشود. سیگنالهای کالیبراتور به همراه سیگنالهای دما و فشار به سیستم جمع اوری کامپیوتری اطلاعات استفاده میشود. از شیرها برای بازگرداندن سیال از ذخیره ساز به سیلندر استفاده میشود البته این کار پس از اجرا و کامل شدن فرایند کالیبراسیون صورت میپذیرد.

تانک توزین:

این کالیبراتور دبی تانکی روی ترازو است که زمان پرشدن ان به کمک یک کورنومتر اندازه گیری میشود.  در عمل کورنومتر به سیستم سنسورهای زمان سنج با ساعت کریستالی تبدیل میشود. طرح کالیبراتور طوری است که از ثابت بودن دبی در دوره زمانی اندازه گیری اطمینان حاصل شود و شرایط دما و فشار نگه داری شده اندازه گیری میشود. سیستم دریافت اطلاعات کل سیستم را کنترل کرده و پارامترهای تست را اندازه گیری میکند.

سیستم کالیبراسیون از تانکهای بزرگ ذخیره سازی پمپا شیرهای انحرافی  صافی های دبی و لوله کشی مستقیم و بلند با قطرهای مختلف بهره میبرند.شیرهای منحرف کننده برای منحرف کردن مسیر دبی نرمال به تانک ذخیره سازی مورد استفاده قرار میگیرد.مسیر دبی پس از طی زمان مشخص باید پس از جمع شدن مقدار مشخصی از سیال داخل تانک وزن تعویض میشود.

این نوع کالیبراتورها به عنوان سیستم های کالیبراسیون ثقل سنجی نیز شناخته میشود. لغت ثقل سنجی به این حقیقت برمیگردد که دبی به کمک اندازه گیری وزن مشخص میشود.سیستم ثقل سنجی استاتیک براین اساس است که مدت زمانی را اندازه گیری میکند که شیر انحرافی در موقعیتی است کهاجازه ورود دبی به تانک جمع اوری را میدهد.سپس جرم سیالی را که در تانک ارام شده و از حرکت ایستادهاست اندازه گیری میشود.

تجهیزات کالیبراسیون PVTt

تمهیدات فشار حجم دما و زمان برای کالیبره کردن دبی سنج های گاز عموما در محدودهای 1 تا 2000 لیتر در دیقه به کار میرود. این نوع کالیبراسیون به عنوان سیستم کالیبراسیون استاتیک حجمی دبی شناخته میشود زیرا این روش زمان لازم برای پرشدن تانکی با حجم معین را مشخص میکند.

گاز ورودی از طریق کمپرسویا سیلندر پر فشار گاز تامین میشود. این گاز از دبی سنج در حال کالیبره شدن عبور کرده سپس از ونتوری دبی میگذرد و قبل از تست از شیر کنار گذر عبور میکند.

ونتوری دبی برای ایزوله کردن دبی سنج از تغییرات فشار پایین دست ناشی از کارکردن شیرها یا پرو خالی شدن تانک به کار میرود. تانک با کمک پمپای خلا تخلیه شده و سپس شیر تخلیه بسته میشود. چندین اندازه گیری فشار و دما برای محاسبه چگالی اولیه محتویات تانک صورت میپذیرد. جرم اولیه محتویات تانک از طریق دانستن حجم دقیق سلندر ومقدار چگالی گاز داخل ان محاسبه میشود.

سپس گاز از طریق بستن شیر تانک به درون ان فرستاده میشود. زمان سنج شروع به کار کرده و دبی سنج گاز به درون تانک وارد میشود تا به فشار مشخصی برسد. در این هنگام است که وضعیت شیرها برعکس شده و زمان سنجها می ایستد. اندازه گیری دما و فشار دوباره صورت میپذیرد تا چگالی نهایی محتویات تانک محاسبه شود

جرم نهایی بدست امده را از جرم اولیه کم میکند و با دانستن مدت زمان افزایش  این جرم دبی جرمی بدست می اید. در پایان نیز دبی جرمی را با دبی نشان داده شده از دبی سنج مقایسه میکند.

چندین سنسور دما در حاهای مختلف تانک قرار گرفته اند و متوسط خروجی انها برای مشخص کردن دمای محتویات تانک به کار میرود در برخی از محتویات ازچندین تانک با قطر کوچک استفاده میشود که در حمام ابی که در دمای اتاق نگهداری شده اند غوطه ورند. گاز داخل تانکها سریعا به دمای تعادلی اطراف خود میرسد و تغییرات دما داخل تانک کاهش میابد.

فشار و دمای لوله کشی بین دبی سنج و شیر تانک نیز اندازه گیری میشود. جرم مربوط از حجم از گاز نیز محاسبه شده و به جرم محتویات تانک افزوده میشود زیرا این مقدار از گاز نیز از دبی سنج گذشته است.

سنسور دبی مرجع:

مبدلهای مرجع دبی برای کالیبره کردن ابزار دقیق های سنجش سطح به کار میرود.  در این روش از مبدل مرجع و سطح سنج در حال کار استفاده میشود یا با نصب مبدل مرجع به صورت سری با ابزار دقیق در حال کار در لوله کشی موجود در فیلد کالیبره کردن صورت میپذیرد. در حقیقت برای هر دو سنسور نیاز به لوله کشی بلندی است که در عمل کار را مشکل میسازد مگر اینکه از پیش چنین تدبیری اندیشده شده باشد.

سنسورهای مرجع دبی معمولا از نوع ونتوری نازلی جا به جایی مشخص و توربینی هستند.  در ابتدا این سنسورها در ازمایشگاه کالیبره میشود.

تکنولوژِی دبی سنج فراصوتی به منظور استفاده در مرجع کالیبراسیون دبی به سرعت در حال گسترش است این بدان معنی است که مبدلهای فراصوتی میتوانند به لوله کشی تاسیساتی متصل شوند که در ان ابزار دقیق های سنجش سطح در حال کار میباشند.