فلومتر

مقدمه ای برای اندازه گیری جریان

فلومتر (دبی سنج یا جریان سنج) ابزاری است که برای اندازه گیری سرعت جریان خطی ، غیر خطی ، حجمی یا جرمی یک مایع یا گاز استفاده می شود. هنگام انتخاب فلومتر ، باید عوامل نامشهودی مانند آشنایی پرسنل کارخانه ، تجربه آنها در کالیبراسیون و نگهداری ، در دسترس بودن قطعات یدکی و زمان متوسط بین سابقه خرابی و غیره در محل کارخانه خاص را در نظر گرفت.

یکی از رایج ترین اشتباهات اندازه گیری جریان ، برگشت این دنباله است: به جای انتخاب سنسوری که به درستی کار کند ، سعی می شود استفاده از دستگاه را توجیه کند زیرا هزینه کمتری دارد. این خریدهای "ارزان" می تواند پرهزینه ترین تاسیسات باشد. این مقاله به شما کمک می کند تا میزان فلومتر ها را بهتر درک کنید ، اما در صورت داشتن هرگونه چالش اندازه گیری جریان خاص ، می توانید در هر زمان با مهندسان اینسترو کنترل صحبت کنید.

 درباره فلومتر بیشتر بدانید                                                  نوع فلومتر مناسب را انتخاب کنید                                             کاربرد های فلومتر و پرسش و پاسخ

♦ انتخاب جریان سنج                                                                       ♦ فلومتر سطح متغیر                                                                  ♦ میزام جریان حجمی یا جرمی؟
♦ جهت گیری اندازه گیری جریان                                                         ♦ مس فلومتر جرمی برای گاز                                                        ♦ مدل های متداول فلومتر
♦  اینسترو کنترل به عنوان تامین کننده فلومتر شما                                   ♦ فلومتر التراسونیک
                                                                                                   ♦ فلومتر توربینی
                                                                                                   ♦ و انواع دیگر فلومتر .....

درباره فلومتر ها بیشتر بدانید

جهت گیری اندازه گیری دبی
اساس انتخاب جریان سنج خوب ، درک واضح الزامات یک برنامه خاص است. بنابراین ، برای ارزیابی کامل ماهیت سیال فرآیند و نصب کلی باید زمان صرف کرد.

اولین گام ها برای انتخاب متر جریان مناسب
اولین گام در انتخاب فلومتر  این است که مشخص شود آیا اطلاعات جریان باید پیوسته یا جمع شوند و آیا این اطلاعات به صورت محلی یا از راه دور مورد نیاز است. اگر از راه دور ، آیا انتقال باید آنالوگ ، دیجیتال یا مشترک باشد؟ و در صورت به اشتراک گذاری ، فرکانس مورد نیاز (حداقل) به روز رسانی داده ها چقدر است؟ پس از پاسخ به این سوالات ، ارزیابی خواص و ویژگی های جریان سیال فرآیند و لوله هایی که سنسور جریان را در خود جای می دهد ، باید انجام شود. به منظور رویکرد سیستماتیک به این وظیفه ، فرم هایی تهیه شده است که نیاز به پر کردن انواع داده های زیر برای هر برنامه دارد: فرم ارزیابی جریان سنج را بارگیری کنید.

ویژگیهای سیال و جریان
سیال و مقدار آن ، فشار ، دما ، افت فشار مجاز ، چگالی (یا وزن مخصوص) ، رسانایی ، ویسکوزیته (نیوتنی یا نه؟) و فشار بخار در حداکثر دمای کار ، همراه با نشانه ای از چگونگی این خواص ذکر شده است. متغیر یا متقابل است علاوه بر این ، تمام اطلاعات ایمنی یا سمیت باید به همراه داده های دقیق در مورد ترکیب سیال ، وجود حباب ها ، مواد جامد (ساینده یا نرم ، اندازه ذرات ، الیاف) ، تمایل به پوشش و کیفیت انتقال نور (مات ، شفاف) ارائه شود. یا شفاف؟)

محدوده فشار و دما
هنگام انتخاب فشارسنج ها ، حداقل و حداکثر مقادیر فشار و دما باید علاوه بر مقادیر معمولی کارکرد داده شود. این که آیا جریان می تواند معکوس شود ، آیا همیشه لوله را پر نمی کند ، آیا جریان لجن می تواند ایجاد شود (هوا-جامدات-مایع) ، آیا هوادهی یا ضربان قلب محتمل است ، آیا تغییرات ناگهانی دما ممکن است رخ دهد یا احتیاط های خاصی در هنگام تمیز کردن و نگهداری ، این حقایق نیز باید بیان شود.

منطقه لوله کشی و نصب 
در مورد لوله کشی و منطقه ای که قرار است دبی مترها در آن قرار گیرند ، توجه داشته باشید: برای لوله کشی ، جهت آن (جلوگیری از جریان رو به پایین در کاربردهای مایع) ، اندازه ، مواد ، زمان بندی ، درجه فشار فلنج ، قابلیت دسترسی ، پیچ های بالا یا پایین دست ، دریچه ها ، تنظیم کننده ها و طول لوله های مستقیم موجود. مهندس تعیین کننده باید بداند که آیا ارتعاش یا میدان مغناطیسی در منطقه وجود دارد یا امکان پذیر است ، آیا نیروی الکتریکی یا پنوماتیک در دسترس است ، آیا این منطقه برای خطرات انفجار طبقه بندی شده است یا آیا الزامات خاص دیگری مانند رعایت بهداشت یا نظافت وجود دارد. مقررات در محل (CIP)

سؤالات اصلی برای انتخاب هنگام انتخاب فلومتر

1. آیا نیاز به اندازه گیری و یا جمع بندی نرخ دارید؟
2. اگر مایع آب نباشد ، ویسکوزیته مایع چقدر است؟
3. آیا به نمایشگر محلی بر روی فلومتر نیاز دارید یا به خروجی سیگنال الکترونیکی نیاز دارید؟
4. حداقل و حداکثر میزان جریان چقدر است؟
5. حداقل و حداکثر فشار فرآیند چقدر است؟
6. حداقل و حداکثر دمای فرآیند چقدر است؟
7. آیا سیال از نظر شیمیایی با قطعات استفاده شده در فلومتر سازگار است؟
8. اندازه لوله چقدر است؟

دقت در مقابل تکرارپذیری

اگر می توانید عملکرد اندازه گیری قابل قبول را از دو دسته جریان سنج مختلف بدست آورید و یکی دارای قطعات متحرک نباشد ، یکی را بدون قطعات متحرک انتخاب کنید. قطعات متحرک نه تنها به دلایل واضح سایش ، روانکاری و حساسیت به پوشش ، منبع بالقوه ای از مشکلات هستند ، بلکه به این دلیل که قطعات متحرک به فضاهای باز نیاز دارند که گاهی اوقات "لغزش" را در جریان مورد اندازه گیری ایجاد می کند. حتی با داشتن مترهای کالیبره شده و نگهداری شده ، این جریان بدون اندازه گیری با تغییر در ویسکوزیته و دما سیال متفاوت است. تغییرات دما نیز ابعاد داخلی متر را تغییر داده و نیاز به جبران دارد.

علاوه بر این ، اگر می توانید عملکرد یکسانی را از یک جریان سنج کامل و یک سنسور نقطه بدست آورید ، به طور کلی توصیه می شود از جریان سنج استفاده کنید. از آنجا که سنسورهای نقطه ای به جریان کامل نگاه نمی کنند ، فقط در صورتی که به عمقی وارد شوند که سرعت جریان میانگین پروفیل سرعت در لوله باشد ، دقیق می خوانند. حتی اگر این نقطه در زمان کالیبراسیون به دقت تعیین شود ، به احتمال زیاد بدون تغییر باقی می ماند ، زیرا پروفایل سرعت با جریان ، ویسکوزیته ، دما و عوامل دیگر تغییر می کند.

واحدهای حجمی یا جرمی

قبل از تعیین جریان سنج ، همچنین توصیه می شود که مشخص شود آیا اطلاعات جریان در صورت ارائه در واحدهای جرمی یا حجمی مفیدتر خواهد بود یا خیر. هنگام اندازه گیری جریان مواد قابل تراکم ، جریان حجمی بسیار معنی دار نیست مگر اینکه چگالی (و گاهی ویسکوزیته) ثابت باشد. هنگامی که سرعت (جریان حجمی) مایعات تراکم پذیر اندازه گیری می شود ، وجود حباب های معلق باعث خطا می شود. بنابراین ، قبل از رسیدن سیال به متر ، هوا و گاز باید حذف شوند. در سایر سنسورهای سرعت ، خطوط لوله می توانند مشکلاتی ایجاد کنند (اولتراسونیک) ، یا اگر عدد رینولدز بسیار کم باشد ، متر ممکن است کار نکند (در مترهای گردابی ، RD> 20000 مورد نیاز است).

با توجه به این ملاحظات ، متر جریان گازهای جرمی ، که نسبت به چگالی ، فشار و تغییرات ویسکوزیته حساس نیستند و تحت تأثیر تغییرات عدد رینولدز قرار نمی گیرند ، باید در نظر گرفته شود. همچنین در صنایع شیمیایی از دودهای مختلفی که می توانند جریان را در لوله های تا حدی پر اندازه گیری کنند و مواد جامد شناور یا قابل ته نشینی زیادی را عبور دهند ، استفاده نشده است.

نوع فلومتر مناسب را انتخاب کنیدفلومتر سطح متغیر

فلومتر متغیر شامل یک لوله مخروطی و یک شناور است. به دلیل هزینه کم ، سادگی ، افت فشار کم ، دامنه نسبتاً وسیع و خروجی خطی ، بیشتر برای اندازه گیری جریان گاز و مایع استفاده می شود.

 فلومتر گاز جرمی

فلومتر های جرمی از نوع حرارتی برای اندازه گیری سرعت جریان جرم یک سیال و در درجه اول گازها استفاده می شود. برنامه های رایج شامل آزمایش نشت و اندازه گیری جریان کم در محدوده میلی لیتر در دقیقه است. آنها با وابستگی جزئی به چگالی ، فشار و ویسکوزیته سیال عمل می کنند. این سبک از جریان سنج یا از مبدل فشار دیفرانسیل و سنسور دما استفاده می کند ، یا از عناصر حسگر گرم و هدایت حرارتی ترمودینامیکی برای تعیین سرعت جریان جرمی واقعی استفاده می کند.

فلومتر التراسونیک

فلومتر های مافوق صوتی هستند و معمولاً در برنامه های تمیز یا کثیف که معمولاً باعث آسیب به سنسورهای معمولی می شوند ، استفاده می شوند. اصل اساسی عمل تغییر فرکانس (اثر داپلر) یک سیگنال اولتراسونیک را هنگامی که توسط ذرات معلق یا حباب های گاز در حال حرکت منعکس می شود ، به کار می گیرد. روش زمان گذر بستگی به تفاوت جزئی در زمان لازم برای حرکت موج اولتراسونیک دارد.

فلومتر توربینی

کفلومتر های توربینی خواندن بسیار دقیقی دارند و می توانند برای اندازه گیری مایعات تمیز استفاده شوند. آنها حداقل به قطر لوله 10 اینچی لوله مستقیم در ورودی و 5 اینچی در خروجی نیاز دارند. این واحد متشکل از یک روتور چند پره است که در یک لوله عمود بر جریان مایع نصب شده است. روتور با عبور مایع از تیغه ها می چرخد. سرعت چرخش تابعی مستقیم از سرعت جریان است و می توان آن را با استفاده از مغناطیسی ، سلول فوتوالکتریک یا چرخ دنده ها حس کرد. فلومترهای توربین به ویژه با مایعات با ویسکوزیته پایین خوب هستند.

فلومتر چرخ پره ای

یکی از مشهورترین جریان سنج های مایع و آب مقرون به صرفه. بسیاری از آنها با اتصالات جریان یا سبک های درج ارائه می شوند. این مترها حداقل به قطر لوله 10 اینچی لوله مستقیم در ورودی و 5 اینچی در خروجی نیاز دارند. هنگام عدم استفاده از آب ، سازگاری شیمیایی باید تأیید شود. خروجی ها در موج سینوسی ، موج مربعی و همچنین فرستنده هایی برای نصب پانل و سیستم های داخلی ارائه می شوند.

فلومتر ورتکس

فلومتر ورتکس قادر به اندازه گیری دمای بالا در بخار ، گاز و مایعات است. مزایای اصلی فلومتر ورتکس حساسیت کم آنها نسبت به تغییرات شرایط فرآیند و سایش کم است. فلومتر ورتکس از پدیده ای طبیعی به نام ریزش گرداب استفاده می کنند که هنگامی اتفاق می افتد که مایع در اطراف یک جسم جریان می یابد. فرکانس ریزش گرداب به طور مستقیم با سرعت جریان مایع از طریق متر متناسب است

فلومتر پیتوت تیوب

لوله های پیتوت مزایای زیر را برای نصب آسان ، کم هزینه ، کاهش فشار دائمی بسیار کمتر ، نگهداری کم و مقاومت خوب در برابر سایش ارائه می دهند. لوله های پیتوت نیاز به اندازه دارند ، با مهندسی جریان ما تماس بگیرید.

فلومتر مغناطیسی

فلومترهای الکترومغناطیسی می توانند اکثر مایعات و دوغاب های رسانای الکتریکی را کنترل کنند. افت فشار بر روی متر همانند طول لوله معادل است زیرا هیچ قطعه متحرک یا مانعی در جریان وجود ندارد. جریان سنج های الکترومغناطیسی مطابق با قانون القای الکترومغناطیسی فارادی عمل می کنند ، که بیان می کند هنگامی که یک رسانا در میدان مغناطیسی حرکت می کند ولتاژ ایجاد می شود. مایع به عنوان رسانا عمل می کند. میدان مغناطیسی توسط کویلهای پرانرژی در خارج از لوله جریان ایجاد می شود.

فلومتر کوریولیس

فلومتر های Coriolis که به دلیل دقت و تنوع فوق العاده در اندازه گیری برنامه های چالش برانگیز جریان معروف هستند ، می توانند جریان همه مایعات و همچنین گازهای متراکم را تشخیص دهند. این مترها در مواردی که اندازه گیری های متعددی مانند جریان جرم ، جریان حجم ، دما و چگالی مورد نیاز است عالی هستند. جریان سنج کوریولیس بر این اصل کار می کند که اینرسی ایجاد شده توسط جریان سیال از طریق یک لوله نوسانی باعث پیچ خوردگی لوله به نسبت جریان جرم می شود.

سوالات متداول

میزان جریان حجمی یا جرمی؟
بنابراین می خواهید جریان را اندازه بگیرید؟ به نظر می رسد پاسخ این است که یک فلومتر بخرید. با تعریف جریان سیال به عنوان مقدار سیالی که از یک مکان مشخص عبور می کند ، این امر ساده به نظر می رسد - هر اندازه گیری جریان کافی است. با این حال ، معادله زیر را در مورد توصیف جریان سیال در لوله در نظر بگیرید.

Q = A x v

Q سرعت جریان ، A منطقه سطح مقطع لوله و v سرعت متوسط ​​سیال در لوله است. با به کار انداختن این معادله ، جریان سیالی که با سرعت متوسط ​​1 متر در ثانیه از طریق لوله ای با سطح مقطع 1 متر مربع حرکت می کند ، 1 متر مکعب در ثانیه است. توجه داشته باشید که Q یک حجم در واحد زمان است ، بنابراین Q معمولاً به عنوان جریان "حجمی" نشان داده می شود. حالا معادله زیر را در نظر بگیرید:

W = rho x Q

جایی که W سرعت جریان است و rho چگالی سیال است. با به کار انداختن این معادله ، هنگامی که 1 متر مکعب در ثانیه سیال با چگالی 1 کیلوگرم بر متر مکعب در جریان است ، سرعت جریان 1 کیلوگرم در ثانیه خواهد بود. (همین کار را می توان برای "پوند" های متداول انجام داد. بدون وارد شدن به جزئیات-یک پوند واحد جرم فرض می شود.) توجه داشته باشید که W یک جرم در واحد زمان است ، بنابراین W معمولاً به عنوان "جرم" مشخص می شود.

پر کردن یک مخزن را در نظر بگیرید. جریان حجمی ممکن است برای جلوگیری از سرریز شدن یک مخزن که مایعات با چگالی متفاوت می توانند اضافه شوند ، جالب توجه باشد. (سپس دوباره ، ترانسمیتر سطح و سوئیچ/خاموش شدن سطح بالا ممکن است نیاز به فلومتر را از بین ببرد.) کنترل جریان سیال را در فرآیندی در نظر بگیرید که فقط می تواند حجم محدودی را در واحد زمان بپذیرد. اندازه گیری جریان حجمی کاربردی به نظر می رسد.

فلومتر چقدر نیاز به تعمیر و نگهداری دارد؟

تعدادی از عوامل بر نیازهای نگهداری و طول عمر فلومتر ها تأثیر می گذارد. البته عامل اصلی تطبیق ابزار مناسب با برنامه خاص است. دستگاه های ضعیف انتخاب شده همیشه باعث بروز مشکلاتی می شوند. فلومتر ها بدون قطعات متحرک معمولاً به توجه کمتری نسبت به واحدهای دارای قطعات متحرک نیاز دارند. اما همه فلومتر ها در نهایت نیاز به  نوعی نگهداری دارند.

کلام آخر

اینسترو کنترل وارد کننده و ارائه دهنده های  فلومتر است. محصولات مختلفی مانند فلومتر، ترانسمیتر فشار، ترانسمیتر دما ، ترانسمیتر سطح و .... اما شرکت اینسترو کنترل به عنوان ارائه دهنده اصلی انواع فلومتر در ایران فعالیت می‌کند و محصولات این تجهیز را تامین و در اختیار مشتریان خود قرار می دهد. و در انتها این که شناخت محصولات اورجینالو تشخیص آنها از محصولات کپی و تقلبی ممکن است برای شما سخت باشد. به همین دلیل توصیه ما این است که در خرید تجهیزات فلومتر از افراد متخصص در این زمینه کمک بگیرید شما می توانید برای دریافت راهنمایی بیشتر با ما در شرکت فنی مهندسی اینسترو کنترل به عنوان وارد کننده فلومتر در ایران تماس بگیرید و با کارشناسان ما مشورت کنید.