102.000.000 تومان | 215.000.000 تومان
فلومتر مکانیکی جا به جایی مثبت Welldone سری WDTCS
28.000.000 تومان | 73.000.000 تومان
فلومتر دنده ای بیضی عقربه ای U-ideal مدل LC Digital
تجهیزات اندازه گیری دبی
تجهیزات اندازه گیری دبی برای محاسبه مقدار حجم سیال عبوری از خطوط فرآیندی طراحی شده‌اند. این تجهیزات در دسته‌بندی سیستم‌های ابزار دقیق قرار می‌گیرند و با نصب شدن در سیستم‌های پایپینگ توانایی محاسبه دقیق مقدار حجم عبور سیال را دارند. استفاده از ابزار کنترل دبی برای طراحی هر نوع سیستم فرایندی و در کل مسیر انتقال هر نوع از سیالات الزامی است. تنها با استفاده از این تجهیزات است که می‌توانیم مقدار سیال عبور کرده از خطوط انتقال را محاسبه کنیم.
روش های اندازه گیری دبی متنوع هستند. این روش‌ها با استفاده از الگوهای مکانیکی و یا مغناطیسی کار می‌کنند. اما در نهایت یک هدف را دنبال می‌کنند. روش های اندازه گیری دبی زمانی کارآمد هستند که متناسب با نوع سیال توانایی محاسبه دقیق مقدار عبور دبی را داشته باشند. انواع تجهیزات اندازه گیری دبی برای نصب در شرایط تخصصی و عبور سیالات خاص صنعتی طراحی شده‌اند. در این مقاله از تیم کارشناسی گروه اینرژی قصد بررسی تخصصی فنی و کاربردی انواع ابزار کنترل دبی را داریم. همچنین می‌توانید برای تهیه تجهیزات اندازه گیری دبی در ظرفیت‌های گوناگون و متریال‌های تخصصی از خدمات خرید اینترنتی سایت اینرژی استفاده کنید.
تجهیزات اندازه گیری دبی چیست؟
دبی سنج یا فلومتر نوعی دستگاه ابزار دقیق است که برای اندازه گیری سرعت جریان سیالات مختلف اعم از سیالات مایع و یا گازی طراحی شده است. این دستگاه با استفاده از سرعت عبور سیال مقدار دبی خطوط انتقال را محاسبه می‌کند. از نگاه کلی روش طراحی انواع ابزار کنترل دبی را در دو گروه قرار می‌دهند:
- فلومترهایی که در مسیر جریان قرار می‌گیرند.
- فلومترهایی که از لوله‌ی اصلی منشعب شده‌اند.
تجهیزات اندازه گیری دبی با استفاده از ابزارهای حساس به عبور جریان برای محاسبه دبی کار می‌کنند. این ابزارها و یا سنسورهای محاسبه سرعت جریان می‌توانند مکانیکی و یا مغناطیسی و حتی اولتراسونیک باشند. در هر صورت اطلاعات سنسورهای محاسبه سرعت در اختیار تجهیزات اندازه گیری دبی قرار می‌گیرد. همچنین در این تجهیزات از انواع سیستم‌های مکانیکی و یا الکترونیکی برای پایش اطلاعات سنسورها استفاده شده است تا در نهایت مقدار دبی عبور سیال به نمایش درآید. البته برخی از این تجهیزات از امکان اتصال شبکه با سیستم‌های کنترل مرکزی مانند PLC و یا DCS برخوردار هستند و می‌توانند اطلاعات مربوط به مقدار عبور سیال را مخابره کنند.
معرفی انواع تجهیزات اندازه گیری دبی
روش‌های طراحی انواع تجهیزات اندازه گیری دبی متفاوت است و بستگی به نوع سیال و شرایط سیستم فرآیندی دارند. برخی از این تجهیزات متکی بر روش‌های جرمی کار می‌کنند. اما برخی دیگر از سری دبی سنج‌های حجمی هستند. این دبی سنج‌های حجمی عملکردی غیرمستقیم دارند. زیرا معیار آنها در اندازه گیری دبی متکی بر اندازه گیری فشار و یا سرعت سیال است. با این حساب در یک دسته‌بندی کلی انواع تجهیزات اندازه گیری دبی را به قرار زیر در چهار گروه دسته‌بندی می‌کنند:
- دبی سنج‌های جابجایی مثبت (حجمی): این دبی سنج‌ها به شکل مستقیم با اندازه گیری حجم سیال مقدار دبی عبوری را محاسبه می‌کنند. لذا با عنوان دبی سنج‌های مستقیم نیز شناخته می‌شوند.
- دبی سنج‌های جرمی: از کاربردی‌ترین دبی سنج‌های غیرمستقیم هستند که معیار آنها وزن سیال عبوری است.
- دبی سنج‌های سرعتی: تجهیزاتی هستند که با استفاده از سرعت عبور سیال و اطلاع از قطر لوله مقدار دبی عبوری خط را محاسبه می‌کنند.
- دبی سنج‌های فشاری: این دبی سنج‌ها با ایجاد اختلاف فشار در جریان عبور سیال برای اندازه گیری دبی استفاده می‌کنند.
با بررسی این مقدمه از اصول طراحی انواع تجهیزات اندازه گیری دبی به بررسی تخصصی متداول‌ترین آنها در سطح انواع صنایع و طراحی سیستم‌های فرآیندی می‌پردازیم.
دبی سنج‌های مغناطیسی (Magnetic)
اساس طراحی و کارکرد این فلومتر براساس قانون مغناطیس القای فارادی است. طبق قانون فارادی هرگاه میله‌ی فلزی در داخل میدان مغناطیسی حرکت کند، ولتاژ الکتریکی القا می‌شود. البته برای طراحی دبی سنج‌های مغناطیسی از میله‌ی فلزی ثابت در محیط متحرک یعنی همان سیال استفاده شده است. به این ترتیب عبور ذرات باردار سیالات باعث القای ولتاژ در میله شده و از این تکنیک برای اندازه گیری دبی استفاده می‌کنند.
فلومترهای مغناطیسی از کاربردی‌ترین تجهیزات اندازه گیری دبی هستند که برای محاسبه‌ی جریان حجمی مایعات با خاصیت هدایت الکتریکی مانند آب و اسیدها، مواد قلیایی و… استفاده می‌شوند. از این فلومترها در صنایع غذایی به وفور استفاده می‌شود.
دبی سنج‌های آلتراسونیک (Ultrasonic)
ایده طراحی فلومترهای آلتراسونیک بهره‌مندی از فلومتری است که به راحتی نصب شده و بدون تماس مستقیم با عبور سیال مقدار دبی آن را اندازه‌گیری کند. بنابراین از بهترین روش های اندازه گیری دبی برای لوله‌های بزرگ با خطوط گسترده جریان سیالات مختلف هستند. همچنین برای اندازه‌گیری دبی سیالات کثیف و یا سیالات با ذرات جامد مانند فاضلاب‌ها که مستعد آسیب سنسورهای معمولی هستند، کارایی دارد. چرا که ذرات معلق و جامد داخل این سیال‌ها نمی‌توانند سنسورهای آلتراسونیک نصب شده بر روی دیواره بیرونی لوله‌ها را تخریب کنند. در این نوع دبی سنج از پدیده داپلر برای محاسبه زمان سیگنال صوتی رفت و برگشتی و در نهایت اندازه‌گیری دبی خطوط فرآیند استفاده شده است.
تکنیک محاسبه دبی حجمی سیال
برای محاسبه فلو باید یکی از روش های اندازه گیری دبی را به کار اندازید. به هر حال انواع فلو سنج با توجه به همین روش‌ها توسعه پیدا کرده‌اند. اما برای بیان معادله ریاضی محاسبه دبی فرمول زیر تهیه شده است:
Q = A ´ V
در این فرمول ساده Q همان سرعت جریان سیال داخل لوله است. A نیز اندازه سطح مقطع لوله می‌باشد. V نیز میانگین سرعت سیال داخل خط است. این فرمول برای محاسبه دبی سیالی که با سرعت متوسط ۱ متر بر ثانیه از داخل لوله‌ای با سطح مقطع ۱ متر مربع عبور می‌کند، کارایی دارد. به این ترتیب Q در این فرمول یک مقیاس حجمی در واحد زمان برای بیان مقدار دبی سیال است. در این معادله ساده Q را با عنوان دبی حجمی سیال می‌شناسیم.
تکنیک محاسبه دبی جرمی سیال
برای محاسبه دبی جرمی سیال فرمول زیر را در نظر بگیرید:
W = rho ´Q
در این فرمول W همان سرعت جریان سیال است. rho نیز معیاری برای معرفی مقدار چگالی سیال است. به این ترتیب این فرمول بیان می‌دارد که سرعت عبور ۱ متر مکعب سیال با چگالی ۱ کیلوگرم بر متر مکعب برابر با ۱ کیلوگرم در هر ثانیه است. به این ترتیب با واحد W در این فرمول سروکار داریم که بیانگر عبور جرم در واحد زمان است. این معیار را با عنوان دبی جرمی سیال معرفی می‌کنیم.
دبی سنج‌های فشار تفاضلی (Differential Pressure)
این فلومتر از سری تجهیزات اندازه گیری دبی است که با تکنیک اختلاف فشار کار می‌کند. این دبی سنج‌ها با ایجاد موانعی در مسیر عبور سیال مقدار فشار خط را اندکی تغییر می‌دهند. عموماً با استفاده از صفحات سوراخ‌دار طراحی می‌شوند. با محاسبه افت فشار ایجاد شده می‌توان مقدار دبی عبور سیالات اعم از سیالات گازی و یا سیالات مایع و حتی سیالات چگال و دو فاز شده را محاسبه کرد. روش اندازه گیری دبی سنج‌های فشار تفاضلی ایجاد یک مسیر با تغییر فشار کلی است. به شکلی که بتوان مقدار فشار سیال را در دو نقطه‌ی متفاوت اندازه گیری کرد.
دبی سنج‌های اورفیس پلیت (Orifice Plote)
معیار اندازه‌گیری دبی فلومترهای اوریفیس اندازه‌گیری افت فشار در حین عبور سیال از داخل روزنه است. برای این منظور دیسک حفره‌داری در مسیر عبور سیال تعبیه شده است که با عنوان Vena Contracta شناخته می‌شود. اگر چه دقت اندازه‌گیری فلومترهای اوریفیس براساس اندازه‌گیری فشار مؤثر است؛ اما به هر حال باعث اختلاف فشار و ایجاد تلاطم در خطوط عبور سیال می‌شوند. لذا در کل مناسب نصب در لوله‌های بزرگ با عبور دبی زیاد سیالات مختلف نیستند.
دبی سنج‌های ونتوری (Venturi Tube)
دبی سنج‌های ونتوری نوع دیگری از تجهیزات اندازه گیری دبی هستند که براساس ایجاد اختلاف فشار در مسیر عبور سیال کار می‌کنند. در این فلومترها به جای استفاده از دیسک‌های سوراخ‌دار مجرای عبور سیال را باریک‌تر کرده‌اند. به نوعی دبی سنج ونتوری یک لوله‌ی باریک‌تر از خط لوله اصلی عبور سیال است. به این ترتیب سرعت سیال حین عبور از آن افزایش پیدا می‌کند. در عین حال مقدار فشار نیز کاهش پیدا می‌کند. هر اندازه دبی عبوری سیال بیشتر باشد، مقدار نرخ تغییرات فشار سیال نیز بالاتر است که در نهایت روش اندازه گیری مناسب برای محاسبه دبی سیال در سیستم‌های متنوع فرآیندی است. فلومترهای ونتوری از متداول‌ترین تجهیزات اندازه گیری دبی هستند که در سطح صنایع مختلف کارایی دارند.
دبی سنج‌های نازل (Flow Nozzle)
نوع خاصی از فلومترهای ونتوری هستند که برای نصب در نازل‌ها مانند نازل توزیع سوخت دیسپنسر کارایی دارند. عموماً به این نوع فلومتر اصطلاحاً لیتر شمار نیز گفته می‌شود. فلومترهای نازل یا همان لیتر شمار از جمله موارد پرفروش تجهیزات اندازه گیری دبی می‌باشند. چرا که قابلیت کاربردی ایده‌آل در محاسبه‌ی مقدار لیتر عبوری از انواع نازل‌ها را دارند.
دبی سنج‌های سطح متغیر یا روتامتر (Variable Area - Rotameter)
روتامتر از دبی سنج‌هایی است که به شکل انشعاب از مسیر اصلی لوله نصب می‌شود. عملکرد این فلومترها براساس سطح متغیر تحت فشار سیال است. به نوعی فلومترهایی با استفاده از اندازه گیری فشار سیال هستند. اما مستقیم در مسیر جریان عبور سیال قرار ندارند. فلومتر سطح متغیر یک لوله اندازه گیری است که به شکل انشعاب در کنار لوله‌ی اصلی عبور سیال نصب می‌شود. در داخل این لوله یک توپ فلزی با طراحی گوه مانند قرار دارد. فشار سیال باعث جابجا شدن این توپ فلزی می‌شود. قاعدتاً هر اندازه مقدار دبی بیشتر باشد، فشار وارد شده بر توپ فلزی نیز بالاتر است و مقدار جابجایی آن نیز افزایش پیدا می‌کند.
دبی سنج‌های انوبار (Annubar)
فلومتر انوبار نوعی از تجهیزات اندازه گیری دبی است که براساس محاسبه سرعت سیال کار می‌کند. از این تجهیز برای محاسبه سرعت نقطه‌ای سیال استفاده می‌شود. برای طراحی این تجهیز از دو پورت ورودی سیال استفاده شده است. یک پورت محل عبور سیال اصلی خط لوله است. اما پورت دوم به شکل عمود بر مسیر عبور سیال طراحی شده است که برای اندازه گیری فشار استاتیکی سیال کارایی دارد. با اندازه گیری فشار کل و فشار استاتیکی و بررسی اختلاف این دو فشار مقدار دبی عبور خط اندازه گیری می‌شود.
دبی سنج‌های ورتکس (Vortex)
دبی سنج‌های ورتکس با الگوی ایجاد مانع در مسیر عبور سیال و ایجاد جریان‌های متلاطم گردابی کار می‌کند. ورتکس نوعی مانع مسیر عبور سیال است. سیال پس از برخورد با این مانع حین عبور از آن دچار تلاطم‌های متناوب شبیه به جریان‌های گردابی می‌شود. با محاسبه‌ی مقدار فرکانس جریان گردابی ایجاد شده برای اندازه گیری دبی استفاده می‌کنند.
دبی سنج‌های جرمی حرارتی (Thermal)
دبی سنج‌هایی هستند که با محاسبه جرم یا همان وزن حجمی سیال می‌توانند مقدار دبی عبوری سیال را محاسبه کنند. از این نوع تجهیزات اندازه گیری دبی عموماً برای محاسبه مقدار حجم گازهای عبوری مانند محاسبه دبی هوای فشرده، دی‌اکسیدکربن، گاز طبیعی و… استفاده می‌کنند.
فلومتر پیتوت تیوب (Pitot tube)
پیتوت تیوب یکی از ساده‌ترین روش های اندازه گیری دبی محسوب می‌شود که با نصب یک سنسور در مسیر جریان سیال کار می‌کند. طراحی ساده با ابعاد کوچک باعث شده تا این نوع فلومتر کاربردهایی خاص از قبیل تشخیص مقدار سرعت جریان هوا در موتور احتراق هواپیما و یا ماشین‌های مسابقه‌ای داشته باشد.
این نوع فلومتر در واقع یک سنسور حساس به جریان عبور سیال است که به راحتی نصب شده و کاملاً قابل اعتماد هستند. در عین حال ارزان قیمت بوده که برای نصب در شرایط مختلف محیطی ایده‌آل هستند. اما به هر حال دقت اندازه‌گیری و دامنه کاربردی آنها کم است.
فلومتر جرمی کوریولیس (Mass Flow Meter)
فلومترهای کوریولیس از بهترین و دقیق‌ترین روش های اندازه گیری دبی محسوب می‌شوند که با استفاده از پدیده فیزیکی کوریولیس کار می‌کنند. طبق این پدیده هر جریان در داخل لوله مارپیچی یک نیروی عمود بر جداره لوله وارد خواهد کرد. نمونه ساده مشاهده این پدیده را می‌توانید در جریان آب داخل شیلنگ تاب برداشته تصور کنید. قاعدتاً می‌دانید که با برقراری جریان نیرویی داخلی جداره شیلنگ را به تغییر حالت وادار می‌کند. این همان پدیده کوریولیس است که برای اندازه‌گیری دبی جرمی کارایی دارد.
در فلومتر کوریولیس از لوله خمیده داخل یک محفظه استفاده شده است. سنسورهایی بر روی این لوله ارتجاعی نصب هستند که هر مقدار جابجایی و فرکانس لرزش لوله حین عبور سیال را اندازه‌گیری می‌کنند. به این ترتیب تغییر دبی باعث تغییر فرکانس ارتعاش لوله خواهد شد. فلومترهای کوریولیس از سری مدل‌های غیرمستقیم هستند و برای اندازه‌گیری دبی هر نوع سیال اعم از مایعات، گازها و یا سیالات چند فازی کارایی دارند. در عین حال دقت اندازه‌گیری آنها خوب است؛ اما در کل در دسته‌بندی فلومترهای گران‌قیمت بازار قرار می‌گیرند.
دبی سنج‌های توربینی (Turbine)
دقت اندازه‌گیری فلومترهای توربینی در حد قابل قبولی از انواع روش های اندازه گیری دبی و برابر با 0.5 درصد است. بنابراین در کل یکی از دقیق‌ترین انواع فلومتر در فعالیت‌های صنعتی محسوب می‌شود که حتی برای اندازه‌گیری سیالات بسیار چگال و چسبناک با دمایی فراتر از 100 درجه سانتی‌گراد کارایی دارند. در عین حال انواع این نوع فلومتر را با استفاده از خروجی‌های دیجیتالی از نوع سینوسی و یا فرکانس موج مربعی طراحی می‌کنند. این در حالی است که الگوی کارکرد سیگنال مربعی متداول است. عموم این فلومترهای توربینی از نوع ضد انفجار هستند.
روش های اندازه گیری دبی
در مقدمه معرفی انواع تجهیزات اندازه گیری دبی مختصری از روش‌های اندازه‌گیری دبی صحبت کردیم تا بتوانیم نگرش فنی‌تر به مدل‌های مختلف فلومتر داشته باشیم. در این بخش قصد داریم تا با نگاه دقیق‌تری به بررسی این روش‌ها بپردازیم. تمامی تجهیزات و سیستم‌های اندازه‌گیری دبی در فرآیندهای صنعتی بر پایه دو روش کلی توسعه پیدا کرده‌اند که به قرار زیر است:
- اندازه‌گیری دبی مستقیم: در این روش مقدار دبی سیال را با استفاده از انرژی سیال محاسبه می‌کنند.
- اندازه‌گیری دبی غیر مستقیم: روش متکی بر شرایط فیزیکی سیال بدون در نظر گرفتن انرژی حین عبور از خطوط است.
در روش مستقیم که با انرژی درونی سیال سروکار داریم، می‌توانیم از تکنیک‌های متنوع مانند محاسبه اختلاف فشار و یا تعیین فشار دینامیکی و نقطه‌ای سیال مقدار دبی عبور آن را محاسبه کنیم. برای این منظور انواع تجهیزات اندازه‌گیری دبی متکی بر فشار سیال از قبیل فلومترهای ونتوری، اوریفیس، پیتوت و… توسعه پیدا کرده است. هر چند روش های اندازه‌گیری فلو مانند سیستم‌های توربینی، جرمی و یا سطح متغیر با توجه به فشار دینامیکی کار می‌کنند، اما ایده استفاده از تکنیک‌های غیرمستقیم مانند نصب سنسورهای آلتراسونیک و یا مغناطیسی برای اندازه‌گیری خطوط بزرگ با حجم دبی زیاد بهترین است. در این روش نیازی نیست تا از المان اندازه‌گیری در مسیر جریان سیال استفاده کنیم و سنسورهای اندازه گیری با تکنیک‌های غیرمستقیم شرایط فیزیکی عبور سیال را بررسی می‌کنند. تجهیزات اندازه گیری دبی با تکنیک‌های متنوعی طراحی شده‌اند. اما همگی آنها برای اندازه گیری از خصوصیات سیال استفاده می‌کنند. این خصوصیات فیزیکی سیال به قرار زیر هستند:
- سرعت سیال
- اصطکاک سیال
- مقدار ویسکوزیته سیال
- دانسیته سیال
همان‌طور که می‌بینید، با فاکتورهای کلیدی از خصوصیات کلی سیال‌ها سروکار داریم. فلومترها مقدار سرعت عبور سیال را اندازه گیری می‌کنند. اما سرعت محاسبه شده باید با توجه به مقدار اصطکاک و همچنین در نظر گرفتن ویسکوزیته و دانسیته به عنوان دبی عبوری سیال تبدیل شود. با در نظر داشتن این موضوع روش‌های اندازه‌گیری دبی به قرار زیر هستند:
روش حجمی یا جابجایی مثبت (Positive Displacement)
در این روش مقدار حجم سیال مستقیم اندازه گیری می‌شود. لذا با عنوان روش مستقیم اندازه گیری دبی نیز شناخته می‌شود. البته روش حجمی تنها روش اندازه گیری مستقیم است. سایر روش‌ها با استفاده از دیگر مؤلفه‌ها مانند فشار و یا سرعت و… مقدار دبی را محاسبه می‌کنند. انواع دبی سنج‌های حجمی را با استفاده از تکنیک‌ها مانند پیستون نوسانگر، دیسک لرزان، مولتی پیستون و… طراحی می‌کنند.
مدل پیستون نوسانگر متداول‌ترین روش حجمی است. در این روش از یک پیستون متحرک در داخل سیلندر نصب شده در کنار خطوط لوله عبور سیال استفاده می‌کنند. پیستون تحت تأثیر تغییرات حجم سیال جابه‌جا می‌شود و به این ترتیب می‌توانیم مقدار دبی را اندازه گیری کنیم. فلومتر سطح متغیر یا روتامتر از این نمونه است.
روش جرمی (Mass Meters)
در این روش مقدار جرم عبوری سیال اندازه گیری می‌شود. از قبل اطلاعاتی مانند مقدار ویسکوزیته و یا دانسیته سیال اندازه گیری شده است و حالا با توجه به مقدار جرم عبوری سیال می‌توانیم مقدار دبی خط لوله‌ی پایپینگ را محاسبه کنیم. دبی سنج‌های حرارتی و یا کوریولیس به این روش کار می‌کنند.
برای طراحی دبی سنج‌های حرارتی از المنت‌های حساس به گرما در مقابل جریان عبور سیال استفاده می‌شود. این المنت دقیقاً در مسیر جریان و در تماس با آن قرار دارد. گرمای سیال نیز به این المنت منتقل می‌شود. وقتی سرعت جریان سیال تغییر می‌کند، قاعدتاً مقدار گرمای انتقالی آن نیز متغیر است. این تغییر، معیار کافی برای اندازه گیری دبی سیال است. از روش جرمی عموماً برای اندازه گیری دبی سیال‌های تمیز خصوصاً سیال‌های گازی استفاده می‌کنند.
روش سرعتی (Velocity Meters)
از متداول‌ترین روش های اندازه گیری دبی است که مستقیماً با محاسبه سرعت عبور سیال برای اندازه گیری دبی اقدام می‌کند. انواع تجهیزات اندازه گیری دبی الکترومغناطیس، آلتراسونیک، توربینی، پروانه‌ای، ورتکس، پره‌ای و… با استفاده از تکنیک‌های محاسبه سرعت عبور سیال برای اندازه دبی آن استفاده می‌کنند.
روش فشاری (Head Meters)
محاسبه دبی از طریق ایجاد اختلاف فشار از جمله متداول‌ترین روش های اندازه گیری دبی است. در بحث معرفی انواع تجهیزات اندازه گیری دبی مفصل از مدل‌هایی صحبت کردیم که همگی آنها به نوعی از الگوی اختلاف فشار استفاده می‌کنند. فلومترهای اریفیس، ونتوری، نازل جریان، روتامتر و… از جمله کاربردی‌ترین تجهیزات اندازه گیری دبی بر پایه ایجاد اختلاف فشار هستند.
اساس کار روش فشاری تقریباً ساده است. در مسیر عبور سیال مانعی مانند سوراخ و یا لوله‌ی باریک قرار داده می‌شود تا با تنگ شدن مجرای عبوری مقدار فشار خط کاهش پیدا کند. هر اندازه مقدار دبی سیال بیشتر باشد، قاعدتاً افت فشار ایجاد شده نیز بالاتر است. صفحه سوراخ‌دار اریفیس محبوب‌ترین و کاربردی‌ترین مدل برای پیاده‌سازی روش فشاری است. در مقابل مدل‌های ونتوری حضور دارند که از قابلیت مناسب برای عبور سیالات چگال برخوردار هستند.
روتامترها که در بخش انواع تجهیزات اندازه گیری دبی معرفی شده است، مدل‌هایی هستند که به شکل انشعابی نصب شده و در مسیر عبور سیال قرار ندارند. اما به هر حال توپ متحرک آنها کاملاً تحت تأثیر مقدار فشار سیال جابه‌جا می‌شود.
فاکتورهای کلیدی برای انتخاب فلومتر
فلومترهای جریان با استفاده از روش‌های مختلف طراحی شده و در اندازه‌ها و سایزهای گوناگون با قابلیت‌های فنی متنوع و برای اندازه‌گیری دبی سیالات خاص و هدفمند هستند. اگر چه روش های اندازه گیری دبی گسترده است؛ اما به هر حال لازم است تا تجهیزی مطابق با شرایط پروژه خود را انتخاب کنید. بر این اساس فاکتورهای کلیدی در انتخاب فلومتر مناسب به قرار زیر هستند:
- به چه اطلاعات جریان در حالت پیوسته و یا جمع شونده نیاز دارید؟
- آیا لازم است تا اطلاعات جریان به شکل محلی در دسترس باشند و یا باید این داده را با امکان راه دور ارسال کنید.
- نوع داده‌های خروجی چگونه باشد؟ آیا به سیگنال دیجیتالی یا آنالوگی نیاز دارید؟
- بازه زمانی به روزرسانی داده‌ها در فلومتر چه مقدار است؟
قاعدتاً با بررسی پروسه در فرآیندهای صنعتی می‌توانید به تک‌تک این سوالات پاسخ داده و اطلاعات دیتا شیت هر فلومتر را تهیه کنید. در نهایت هر دستگاه فلومتر در روش های اندازه گیری دبی از طریق اطلاعات درج شده همین برگه‌های دیتا شیت توسط وندور ساخته می‌شوند.
اهمیت ویژگی‌های سیال در انتخاب فلومتر
روش های اندازه گیری فلو با توجه به ماهیت سیالات در شرایط متفاوت فیزیکی و یا شیمیایی طراحی شده‌اند و قاعدتاً لازم است تا تجهیز فلومتر مورد نظر خود را کاملاً مطابق با شرایط و ویژگی‌های سیال انتخاب کنیم. این ویژگی‌ها به قرار زیر هستند:
- ماهیت سیال چیست؟ آیا سیال اسیدی، بازی، خورنده و یا سایشی است؟
- محدوده مقدار سیال عبوری
- فشار سیال
- سیال در چه دمایی عبور می‌کند؟
- حداکثر افت فشار مجاز سیال حین عبور از فلومتر
- چگالی سیال
- گرانروی (ویسکوزیته) سیال
- قابلیت رسانایی
- بررسی حالت سیال اعم از مایع، گاز و یا سیال دو فاز با ذرات جامد
- وجود حباب در داخل سیال
- و…
تمامی موارد ذکر شده از ویژگی‌های پایه هر سیال فرآیندهای صنعتی است. این ویژگی‌ها در کنار هم شرایط خاص سیال برای انتخاب فلومتر را تشکیل می‌دهند. فلومتر تهیه شده باید ساز و کار کافی عبور سیال را داشته باشد. در عین حال باعث تداخل فرایند در بخش‌های دیگر سیستم نشود. این نوع اطلاعات از ماهیت فیزیکی و شیمیایی سیال در همان برگه دیتا شیت ثبت شده و در هنگام ساخت تا انتخاب فلومتر مورد بررسی قرار می‌گیرند.
نکته‌هایی برای بررسی شرایط فرایندی سیال
در انتخاب روش های اندازه گیری فلو کاملاً وابسته به شرایط سیال هستیم. قاعدتاً انتظار داریم که المان‌های اندازه‌گیری فلومتر نسبت به مشخصه‌های شیمیایی سیال سازگار باشند و به راحتی در حین عبور آن دچار فرسایش نشوند. در این میان نکته‌هایی تکمیلی آن‌هم در بحث ویژگی‌های فرایندی سیال مورد توجه قرار می‌گیرد. از قبیل:
- حداکثر و حداقل محدوده مجاز فشار سیال
- حداکثر و حداقل محدوده مجاز دمای سیال
- امکان برقراری جریان معکوس
- قابلیت پر شدن کامل خطوط لوله و یا امکان خالی ماندن لوله
- امکان جریان سیالات لجن شده و یا سیالات با ناخالصی های جامد و حتی سیالات چند فازی
- امکان ایجاد ضربه‌های ناشی از وجود حباب‌های هوا داخل سیال
- بررسی تنش‌های دمایی و تأثیر خطوط از شرایط آب‌وهوایی
- امکان بروز احتراق
- و…
همان‌طورکه شاهد هستید، تمامی این شرایط بخشی از ویژگی‌های فرایندی هستند که قاعدتاً نمی‌توانیم آنها را تغییر دهیم. لذا مهم است که فلومتر انتخاب شده ما با تمامی این فاکتورهای متغیر در شرایط مختلف فرایند سازگار باشند.
اهمیت مکان نصب و نحوه لوله‌کشی در انتخاب فلومتر
انتخاب فلومتر مناسب یک پروسه کامل با در نظر گرفتن جزئیات بسیار زیاد است. در بخش‌های قبلی از جزئیات کلیدی ماهیت سیال و شرایط فرآیندی صحبت کردیم. اما این همه ماجرا نیست، چرا که حتی جزئیات مکان نصب و نحوه لوله‌کشی فرآیند در انتخاب روش های اندازه گیری دبی و استفاده از فلومتر مناسب تأثیرگذار است. مواردی از قبیل:
- آیا جهت لوله، عمودی، افقی و یا مایل است؟
- سایز لوله‌ها و همچنین ضخامت جداره آن چه مقدار است؟
- قرار است فلومتر را به چه صورت بر روی لوله نصب کنیم؟ اتصال جوشی، فلنچی یا پیچی؟
- آیا مکان نصب از دسترسی کافی برخوردار است؟
- پیچ‌ها و در کل ابزارهای تنظیم فلومتر در چه جهتی به سمت بالا، پایین و یا کنار قرار بگیرند؟
- آیا احتمال ایجاد ارتعاش در لوله وجود دارد؟ این ارتعاش چه مقدار است؟
- آیا می‌توانیم از نیروهای پنوماتیکی و یا هیدرولیکی برای صدور فرمان‌های کنترلی استفاده کنیم؟
- طبقه بندی مکان نصب از نظر خطر انفجار به چه صورت است؟
- آیا در مکان نصب، الزامات بهداشتی پیش بینی شده است؟
- و…
در طراحی فرایند قاعدتاً به فلومتری نیاز داریم که علاوه بر سازگاری با شرایط سیال تمامی آیتم‌های ذکر شده در الزامات مکان نصب را پوشش دهد.
فلومترهای قطعات متحرک یا ثابت کدامیک بهتر هستند؟
در بحث معرفی انواع روش های اندازه گیری دبی با انواع فلومتر آشنا شدیم که در دو تیپ کلی از فلومترهای قطعات متحرک و ثابت قرار دارند.
فلومترها مانند توربینی، چرخ پره‌ای، کوریولیس و… در جمع مدل‌های قطعات متحرک قرار دارند. در مقابل می‌توانیم از فلومترهای آلتراسونیک، مغناطیسی و یا ورتکس به عنوان فلومترهای قطعات ثابت یاد کنیم. از نگاه عملیاتی فلومترهای قطعات متحرک طراحی ساده‌ای دارند؛ اما بخش اندازه‌گیری و متحرک آنها کاملاً تحت تأثیر شرایط جریانی قرار گرفته و بر اثر عواملی همچون سایش سیال، عدم روانکاری و یا حساسیت و… از شرایط کالیبره خارج می‌شوند. بنابراین دقت اندازه‌گیری فلومترهای قطعات متحرک قابل اعتماد نیست.
اما در مقابل عموم فلومترهای بدون قطعات متحرک نسبت به تغییرات شرایط سیال حساس هستند. به عنوان مثال وجود ذرات جامد در سیال عملکرد دقیق فلومترهای آلتراسونیک را مختل می‌کند. بنابراین برای اندازه‌گیری دبی سیالات چند فازی و یا سیالات خیلی چگال بهتر است که فلومترهای قطعات متحرک را انتخاب کنیم. در هر صورت حین انتخاب روش های اندازه گیری دبی حتماً به ماهیت سیال توجه کرده تا نوع فلومتر از مدل‌های قطعات متحرک و یا ثابت را به درستی انتخاب کنید.
واحد اندازه‌گیری از نوع حجمی و یا جرمی
نوع واحد اندازه‌گیری دبی یکی دیگر از فاکتورهای تعیین‌کننده حین انتخاب فلومتر است. روش های اندازه گیری دبی بر دو اصل از روش‌های حجمی و جرمی طراحی شده‌اند. فلومترهای حجمی دبی سیال را با توجه به مقدار حجم سیال عبور کرده از خطوط به متر مکعب محاسبه می‌کنند. این در حالی است که فلومترهای جرمی با مقدار وزن عبور کرده سیال بر مبنای کیلوگرم کار دارند.
در هنگام انتخاب نوع فلومتر لازم است شرایط فرآیند را بررسی کرده و نوع نیاز به اندازه‌گیری حجمی و یا جرمی را ارزیابی کنید. به عنوان مثال برای اندازه‌گیری دبی سیالات تراکم پذیر چندان مناسب نیست که از فلومترهای حجمی استفاده کنیم. البته در صورت ثابت ماندن ویسکوزیته استفاده از فلومترهای حجمی بلامانع است. در عین حال حالت دو فازی و یا وجود حباب‌های هوا داخل سیال دقت اندازه‌گیری را کاهش می‌دهد. برای همین است که لازم است تا خطوط را قبل از رسیدن به فلومترها حباب‌گیری کنیم.
در مقابل روش اندازه‌گیری جرمی مانند فلومترهای کوریولیس برای اندازه‌گیری سیالات غیر تراکمی مناسب نیستند و یا هزینه تهیه آنها بسیار زیاد است. در چنین شرایطی تهیه فلومتر حجمی از میان روش های اندازه گیری دبی سودمندتر است.
دبی حجمی و جرمی چه تفاوت‌هایی دارند؟ کاربرد آنها چگونه است؟
دبی حجمی بیانگر مقدار حجم سیال عبور کرده از داخل لوله است و این روش اندازه‌گیری کاملاً متفاوت با دبی جرمی است. قاعدتاً قابلیت‌های کاربردی این نوع معیار دبی نیز متفاوت است.
دبی حجمی برای اندازه‌گیری مقدار عبور سیالات که تراکم متفاوت دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. مثلاً برای جلوگیری از سرریز یک مخزن و یا محاسبه دبی فرایندهایی که مقدار حجم معینی از سیال را نیاز دارند. اما در برخی از فرایندها مقدار جرم سیال عبوری مورد توجه است. مثلاً برای تکمیل یک فرایند شیمیایی آن‌هم در ابعاد صنعتی لازم است تا مواد فرایند را با نسبت مناسب در یکدیگر مخلوط کنیم. در این صورت برای تکمیل واکنش شیمیایی باید جرم معینی از سیالات عبور داده شوند. در چنین فرایندهایی استفاده از دبی سنج‌های جرمی کار راه‌انداز است.
خرید آنلاین تجهیزات اندازه گیری دبی از فروشگاه اینرژی
اندازه گیری دبی یک الزام کلیدی در طراحی سیستم‌های فرآیندی است. به هر حال ما به اطلاعات دقیق از مقدار دبی سیال عبور کرده نیاز داریم. اما همان‌طور که بررسی کردیم، طیف گسترده‌ای از طراحی انواع تجهیزات اندازه گیری دبی وجود دارد. در عین حال شرایط فرایندی متنوع و گاهی کاملاً تخصصی می‌شود. از طرفی لازم است تا به لیست تجهیزات اندازه گیری دبی (Flow measurement) دسترسی داشته باشیم. قاعدتاً برای خرید تجهیزات اندازه گیری دبی به تنوع کامل از انواع محصولات ساخته شده از برندهای مطرح بازار نیاز دارید. برای دسترسی به تنوع کامل از انواع ابزار کنترل دبی می‌توانید از خدمات خرید آنلاین تجهیزات اندازه گیری دبی سایت اینرژی استفاده کنید.
در گروه اینرژی تلاش شده است تا فهرست کاملی از تجهیزات اندازه گیری دبی تهیه شود. همچنین لیست قیمت تجهیزات اندازه گیری دبی در مناسب ترین شرایط بازار موجود است. علاوه بر این در نگاه تخصصی به بررسی فنی و قابلیت‌های کاربردی هر کدام پرداخته شده است تا در بستری تخصصی مناسب پوشش فضاهای متنوع صنعتی باشد. برای اطلاع از قیمت روز محصولات با کارشناسان پشتیبانی اینرژی در تماس باشید.
شما می‌توانید با اطمینان خاطر و از طریق خرید آنلاین تجهیزات اندازه گیری دبی در سایت اینرژی تمامی این محصولات را در کوتاه‌ترین زمان برای عرضه در سراسر کشور تهیه نمایید.
ارسال دیدگاه
برای گاز مایع در مسیر خط اصلی پالایشگاه بهتره چه پارامترهایی رو برای انتخاب لیترشمار در‌نظر بگیریم و چه لیترشماری رو پیشنهاد میدین؟
سلام. از فلومتر آلتراسونیک میشه برای سیالات چگال مثلا قیر و یا روغن های صنعتی استفاده کرد؟
همراه گرامی اینرژی
برای روغن های صنعتی و سیال های چگال بهتر است از فلومتر های دنده ای از نوع oval gear برای رسیدن به دقت بالاتر و طول عمر بیشتر استفاده کنید.
فلومتر های اولتراسونیک برای سیال های با چگالی کمتر مناسب خواهند بود.
سلام. لیتر شمار گس پاسا موجود دارید؟
حسین عزیز لطفا در خصوص موجودی و استعلام قیمت با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید. ممنون از همراهی شما با ما
سلام. برای اندازه گیری دبی سیال گازی تحت فشار تو فرآیند نیروگاهی نیاز به یه فلو متر داریم. یه راهنمایی کنید که چطور فلومتر رو انتخاب کنیم؟ سیال داغ هست ولی شرایط اسیدی یا سایشی نداره. در ضمن تحت فشار جابجا میشه. خط پایپ هم بزرگ هست.
البته طبق توضیحات شما فلومتر آلتراسونیک یا ونتوری مناسبه. ولی باید بررسی کنم که آلتراسونیک می تونه پاسخگو باشه یا نه؟
سلام. دبی سنج های ونتوری یا نازلی چه تفاوتی با هم دارند؟ یه مقدار توضیح بیشتر می دادید. البته در توضیحات قید کردید که دبی سنج نازلی یه جور ونتوری هست و باید در مسیر نازل ها قرار بگیره. ولی خوب منظور از نازل دقیقا چیه؟ مثلا نمیشه از این دبی سنج های نازلی به جای مدل های ونتوری استفاده کرد؟ یا حداکثر سایز مدل های نازلی چه مقدار هست؟ تو مقاله جا داشت تا یه مقدار بیشتر راجع به تفاوت این دو مدل فلومتر بگید.