فلومتر

ابزار دقیق ای‌شاپ صنعت

فلومتر چیست؟

فلومتر که دبی سنج یا جریان سنج نیز گفته می شود در اندازه گیری سرعت جریان و حجم سیال عبوری در واحد زمان، کاربرد بسیاری دارد. محل نصب فلومتر در سیستم های لوله کشی و انتقال سیالات است که به طور معمول در آزمایشگاه ها، پالایشگاه ها و تجهیزات نظامی قابل استفاده هستند.
اگر بخواهیم نحوه عملکرد فلومتر را بررسی کنیم، این دستگاه از سه بخش تشکیل شده است که بخش اول جهت اندازه گیری، بخش دیگر مخصوص تبدیل و بخش سوم جهت گزارش و انتقال نتایج است. بخش اندازه گیری، شامل ابزارهای مختلفی مانند اوریفیس است که به صورت مکانیکی است و در اثر تغییرات سرعت جریان، تغییر می کند. در بخش دوم یک ابزار تبدیل است و بخش آخر هم که مخصوص نتایج و گزارشات است که به صورت دیجیتالی انجام می شود.
اندازه گیری جریان سیال، یکی از مهم ترین بخش های اندازه گیری در حوزه نفت و پالایشگاه است که در واقع پس از اندازه گیری دما، مهم ترین کمیت جریان سیال محسوب می شود.
با توجه به اهمیت ویژه اندازه گیری جریان سیال، روش های متنوعی جهت اندازه گیری این کمیت به وجود آمده که به برخی از تکنیک های اندازه گیری مانند اندازه گیری به روش های جابه جایی مثبت، اوریفیس پلیت، توربینی، روتامتری، دوپلر، ونتوری، مغناطیسی، ورتکس، کوریولیس، پیتوت و … می توان اشاره کرد.

انواع مختلف فلومتر

فلومتر با اندازه گیری مقدار مایع، گاز یا بخار جریان یافته از طریق حسگرهای جریان سنج یا اطراف آن کار می کند. سنسورهای فلومتر به روش های مختلفی کار می کنند این حسگرها به دنبال یک هدف نهایی یکسان یعنی ارائه اندازه گیری های دقیق و قابل تکرار جریان برای یک کاربرد خاص، چه برای کنترل فرآیند، فعالیت های تحقیقاتی عمومی یا پردازش نیمه هادی هستند.

فلومترها حجم یا جرم عبور داده شده از یک مسیر مشخص نسبت به زمان را اندازه می گیرند. میزان جریان انبوه در بسیاری از موارد، به ویژه در احتراق، واکنش های شیمیایی یا خرید و فروش گازها، از جمله فاکتورهای اصلی محسوب می شود. به عنوان مثال: در اغلب صنایع مانند صنایع نفت و پتروشیمی، اطلاع از میزان دقیق فلو یا جریان عبوری سیالی مانند گاز و یا نفت بسیار مهم است. حتی اندازه گیری دقیق جریان سیال به دلیل اهمیت مالی حجم مشخصی از یک نوع ماده و کالا مانند کنتور گاز خانگی و تبادلات نفتی و … اهمیت خاصی دارد. از این رو باید بدانید میزان کل جریان که معرف جرم ماده مصرفی است در بسیاری موارد نظیر فرآیندهای صنعتی کاربرد فراوانی دارد.

فلومتر فشار تفاضلی

یکی از پرکاربردترین روش های صنعتی، اندازه گیری دبی سیال با استفاده از محاسبه افت فشار به وجود آمده در مقطع لوله است. نمونه ای از فلومتر فشار تفاضلی وجود دارد که مبنای کار آن تجهیز محاسبه فشار است. از فلومتر تفاضلی بیشتر در اندازه گیری دبی طیف گسترده ای از مایعات، گازها و بخار استفاده می شود. فلومتر تفاضلی از جمله فلومترهای پرکاربرد در سطح دنیا شناخته شده است که حدود یک پنجم از بازار جهانی را شامل می شود و موارد استفاده آن در صنایع نفت و گاز و HVAC، آب، دارو، معدن، کاغذ و برنامه های کاربردی شیمیایی است.

فلومتر کوریولیس

فلومتر کوریولیس این توانایی را دارد که تمام سیالات را از پاک کننده های شیمیایی و نفت خام بگیرد. قیمت بالایی که کوریولیس دارد شاید در نگاه اول برای افراد مناسب نباشد اما با توجه به کارایی و دقت بالای آن، باعث می شود در آینده نسبت به سایر مدل ها اولویت بیشتری داشته باشد.

فلومتر حرارتی

فلومتر حرارتی دبی، جرمی را اندازه گیری می کند و جهت کنترل مصرف گازهایی مانند هوای فشرده، گاز طبیعی، کربن دی اکسید مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از دیگر استفاده های این فلومتر می توان به تشخیص نشتی اشاره کرد. نمونه ای از فلومتر حرارتی وجود دارد که دقت نسبتا بالایی دارد و دامنه مصرف آن گسترده است اما کاربردهای آن محدود است و از محدودیت های آن می توان وجود رطوبت در گازهای اشباع را نام برد.

فلومتر ورتکس

زمانی که یک مانع سر راه جریان قرار داشته باشد، گرداب هایی تشکیل می شود. فرکانس تشکیل این گرداب ها، با اندازه و شکل آن مانع ارتباط مستقیمی دارد. نمونه ای از فلومتر ورتکس وجود دارد که جهت اندازه گیری دبی حجمی مایعات، گازها و بخار استفاده می شود.

فلومتر اولتراسونیک

اندازه گیری دبی حجم بسیاری از گازها و مایعات با استفاده از امواج اولتراسونیک امکان پذیر است. مواردی که در این فلومترها اهمیت چندانی ندارند هدایت الکتریکی، فشار و ویسکوزیته هستند.

فلومتر الکترومغناطیسی

بیشترین کاربرد فلومترهای الکترومغناطیسی در قسمت های مدیریت آب و صنایع غذایی است. همچنین در صنایع معدنی که اندازه گیری دبی دوغاب خورانده و مخلوط شن و آب وجود دارد تنها فلومتری که بتوان از آن استفاده کرد، فلومتر اکترومغناطیسی است. فلومترهای الکترومغناطیسی برای مایعاتی که خاصیت هدایت الکتریکی دارند، بسیار مناسب است که می توان مایعاتی مانند آب، اسیدها، مواد قلیایی و دوغاب را نام برد.

فلومتر سرعت

فلومترهای سرعت جهت اندازه گیری سرعت جریان استفاده می شوند تا جریان حجمی را محاسبه کنند. این فلومترها در مدل های مختلفی مانند فلومتر توربینی، چرخشی، ورتکس و ... موجود می باشند.

فلومتر کانال باز

فلومترهای کانال باز، جهت اندازه گیری مایعات و سیالات در کانال های باز مانند چاه ها، کاریزها، سدها و ... استفاده می شوند. فلومتر جرمی برای جریان های آزاد در کانال هایی مانند رودخانه ها، کانال های آبیاری، سیستم های انتقال آب و ... مورد استفاده قرار می گیرد و اجازه این را می دهد که جریان های آزاد این کانال ها را اندازه گیری کرد.

فلومتر جرمی یا مس فلومتر

این فلومترها در فرآیندهایی که به انتقال جرم مربوط می باشند، بسیار موثرتر هستند زیرا نیرویی که از نتیجه شتاب جرم به دست می آید را اندازه گیری می کنند. استفاده از فلومترهای جرمی بر اساس فرآیندهای شیمیایی تعیین می شوند. کاربردهای دیگر فلومترهای جرمی، سایر صنایع معمولی مانند داروسازی، برق، فاضلاب و معدن که از محاسبات گسترده استفاده می کنند است.

استفاده از جریان سنج اهمیت بسیاری دارد، ما در این مقاله برخی از دلایل استفاده از فلومتر را آورده ایم که شامل مواد زیر است :

  • بررسی تأثیر
  • فاکتورهایی ماند فشار و
  • دما در یک سیستم
  • مشخص نمودن میزان ماده مورد نیاز برای یک سیستم
  • بررسی سرعت جریان در داخل لوله ها
  • بررسی میزان اصطکاک انرژی در داخل و محل تماس لوله
  • مشخص نمودن فاکتورهایی مانند چگالی و جرم مولکولی میزان ماده مصرفی در فرآیند

با توجه به مسائل مهمی که از فلومتر گفتیم، این ابزار فقط برای سنجش جریان در دونقطه نیست و نتایج نهایی آن تأثیر مهمی در محاسبات نهایی ما دارد.

موارد مهم در خرید فلومتر :

فاکتورهایی از قبیل دقت، هزینه، محدودیت های قانونی، دامنه سرعت جریان، افت هد، نیازهای عملیاتی، نگهداری و طول عمر در هنگام خرید یک فلومتر بسیار مهم هستند. همچنین موارد دیگر مانند اندازه گیری نوع مایع یا گاز، دما و ویسکوزیته سیال، پیوسته یا متناوب بودن جریان سیال، چگونگی حداقل و حداکثر شدت جریان، حداکثر فشار در محل موردنظر، سازگاری سیال با مواد استفاده شده در ساخت فلومتر نیز می توانند در خرید فلومتر به شما کمک کنند.