انواع فلومتر ها :

اندازه گیری جریان مایعات در بسیاری از کارخانه های صنعتی یک نیاز حیاتی است. در بعضی از عملیات ، توانایی انجام دقیق اندازه گیری جریان بسیار مهم است که می تواند تفاوت بین سودآوری یا ضرر را ایجاد کند. در موارد دیگر ، اندازه گیری جریان نادرست یا عدم اندازه گیری می تواند نتایج جدی (یا حتی فاجعه بار) ایجاد کند.

در اکثر ابزارهای اندازه گیری جریان مایع ، میزان جریان با اندازه گیری سرعت مایع یا تغییر در انرژی جنبشی به طور استنباطی تعیین می شود. سرعت بستگی به دیفرانسیل فشار دارد که مایع را از طریق یک لوله یا مجرا مجبور می کند. از آنجا که سطح مقطع لوله مشخص است و ثابت می ماند ، سرعت متوسط ​​نشانگر سرعت جریان است. رابطه اساسی برای تعیین میزان جریان مایع در چنین مواردی:

Q = V x A
جایی که
Q = جریان مایع از طریق لوله
V = سرعت متوسط ​​جریان
A = سطح مقطع لوله

از دیگر عواملی که بر میزان جریان مایع تأثیر می گذارند می توان به ویسکوزیته و چگالی مایع و اصطکاک مایع در تماس با لوله اشاره کرد.
اندازه گیری مستقیم جریان مایع را می توان با فلومترهای جابجایی مثبت انجام داد. این واحدها مایع را به چند مرحله خاص تقسیم کرده و به جلو منتقل می کنند. جریان کل ، تجمعی از افزایش اندازه گیری شده است که می تواند با استفاده از تکنیک های مکانیکی یا الکترونیکی شمارش شود.

فلومتر

روش های مهم فلومتری:

1-فشار سنج دیفرانسیل:
استفاده از فشار افتراقی به عنوان اندازه گیری استنباط شده از میزان جریان مایعات کاملاً شناخته شده است. جریان سنج های فشار دیفرانسیل ، به مراتب ، متداول ترین واحد مورد استفاده امروزه هستند. برآوردها نشان می دهد که بیش از 50 درصد از کل برنامه های اندازه گیری جریان مایع از این نوع واحد استفاده می کنند.

اصل اساسی جریان سنج های فشار دیفرانسیل بر این فرض استوار است که افت فشار در متر با مربع میزان جریان متناسب است. دبی با اندازه گیری دیفرانسیل فشار و استخراج ریشه مربع بدست می آید.

جریان سنج های فشار دیفرانسیل مانند اکثر فلومترها دارای یک عنصر اولیه و ثانویه هستند. عنصر اصلی باعث تغییر در انرژی جنبشی می شود که فشار دیفرانسیل را در لوله ایجاد می کند. واحد باید به درستی با اندازه لوله ، شرایط جریان و خصوصیات مایع مطابقت داشته باشد. و ، دقت اندازه گیری عنصر باید در یک حد معقول خوب باشد. عنصر ثانویه فشار دیفرانسیل را اندازه گیری می کند و سیگنال یا خوانشی را که به مقدار جریان واقعی تبدیل می شود ، فراهم می کند.

فلومتر اختلاف فشار

2- فلومتر های ونتوری :

لوله های ونتوری این مزیت را دارند که قادرند حجم زیادی از جریان را در افت فشار کم کنترل کنند. لوله ونتوری اساساً بخشی از لوله با ورودی مخروطی و گلو راست است. با عبور مایع از گلو ، سرعت آن افزایش می یابد و باعث ایجاد اختلاف فشار بین مناطق ورودی و خروجی می شود.

فلومترها هیچ قسمت متحرکی ندارند. آنها را می توان در لوله های قطر بزرگ با استفاده از اتصالات فلنج دار ، جوش داده شده یا رشته ای نصب کرد. معمولاً چهار شیر فشار بیشتر یا بیشتر با واحد نصب می شود تا فشار اندازه گیری شده متوسط شود. لوله های ونتوری را می توان با اکثر مایعات استفاده کرد ، از جمله آنهایی که محتوای جامد زیادی دارند.

venture flow meter

3-فلومتر های توربینی:

 استفاده گسترده ای برای کاربردهای دقیق اندازه گیری مایع پیدا کرده اند. واحد متشکل از یک روتور چند پره است که با یک لوله ، عمود بر جریان مایع نصب شده است. روتور هنگام عبور مایع از روی پره ها می چرخد. سرعت چرخش تابعی مستقیم از سرعت جریان است و توسط پیکاپ مغناطیسی ، سلول فوتوالکتریک یا چرخ دنده قابل درک است. پالس های الكتریكی را می توان شمارش و كل كرد ، شكل 5.

تعداد پالس های الکتریکی شمارش شده برای یک دوره زمانی مشخص مستقیماً با حجم جریان متناسب است. برای اندازه گیری سرعت چرخش توربین و تعیین سرعت جریان مایع می توان یک دور سنج اضافه کرد. کنتورهای توربین ، اگر به طور صحیح مشخص و نصب شوند ، از دقت خوبی به ویژه با مایعات با گرانروی کم برخوردار هستند.

یک نگرانی عمده در مورد کنتورهای توربین ، ساییدگی بلبرینگ است. برای جلوگیری از این مشکل طراحی “بدون تحمل” ایجاد شده است. مایعات ورودی به کنتور از طریق پره های مارپیچ استاتور عبور می کند که چرخش را به جریان مایع منتقل می کند. جریان بر روی یک کره عمل می کند و باعث چرخش آن در فضای بین استاتور اول و استاتور دوم مارپیچی مشابه می شود. حرکت مدار کره به صورت الکترونیکی تشخیص داده می شود. فرکانس خروجی پالس حاصل متناسب با سرعت جریان است.

4-فلومتر های ورتکس:

فلومتر های ورتکس از پدیده ای طبیعی استفاده می کنند که وقتی مایعی به دور جسم گرد جریان می یابد ، رخ می دهد. گردابها یا گردابه ها به طور متناوب در پایین دست جسم ریخته می شوند. فرکانس ریزش گرداب مستقیماً با سرعت جریان مایعات در متر اندازه گیری می شود .

سه جز  اصلی جریان سنج یک بدنه بلوف است که در سوراخ جریان سنج نصب شده است ، یک سنسور برای تشخیص وجود گرداب و تولید یک ضربه الکتریکی و یک سیگنال تقویت کننده و فرستنده تهویه که خروجی آن متناسب با سرعت جریان است ، شکل 7. متر برای اندازه گیری میزان جریان یا جریان کل مناسب است. استفاده برای دوغاب یا مایعات با ویسکوزیته بالا توصیه نمی شود.

5- Mass-flow meter:

 نیاز مداوم برای اندازه گیری دقیق جریان در فرآیندهای مربوط به جرم (واکنش های شیمیایی ، انتقال گرما و غیره) منجر به توسعه فلومترهای جرمی شده است. طرحهای مختلفی در دسترس است ، اما یکی از مواردی که معمولاً برای کاربردهای جریان مایع استفاده می شود ، کنتور کوریولیس است. عملکرد آن بر اساس پدیده طبیعی به نام نیروی کوریولیس است  از این رو نامگذاری شده است.

کنتورهای کوریولیس مترهای جرمی واقعی هستند که سرعت جرم جریان را مستقیماً در مقابل جریان حجمی اندازه گیری می کنند. از آنجا که جرم تغییر نمی کند ، متر بدون نیاز به تنظیم برای تغییر در خصوصیات مایع ، خطی است. همچنین نیاز به جبران تغییر دما و فشار را از بین می برد. این کنتور به ویژه برای اندازه گیری مایعاتی که ویسکوزیته آنها با سرعت در دما و فشارهای داده شده متفاوت است ، مفید است.

فلومتر های کوریولیس در طرح های مختلف نیز موجود است. یک واحد محبوب متشکل از یک لوله جریان U شکل است که در یک محفظه حسگر متصل به یک واحد الکترونیکی محصور شده است. واحد سنجش را می توان به طور مستقیم در هر فرآیند نصب کرد. واحد الکترونیکی تا فاصله 500 فوت از سنسور فاصله دارد.

در داخل محفظه سنسور ، لوله جریان U شکل در فرکانس طبیعی خود توسط دستگاه مغناطیسی واقع در خم لوله ، ارتعاش می شود. ارتعاش مشابه چنگال تنظیم است که کمتر از 0.1 اینچ را پوشش می دهد و یک دور کامل را حدود 80 بار در ثانیه تکمیل می کند. همانطور که مایع از طریق لوله جریان می یابد ، مجبور به حرکت عمودی لوله می شود .

Mass Flow meter

6- فلومترهای جرمی از نوع حرارتی:

 به طور سنتی برای اندازه گیری گاز استفاده می شد ، اما طرح هایی برای اندازه گیری جریان مایع در دسترس است. این کنتورهای جرمی همچنین مستقل از تراکم ، فشار و ویسکوزیته کار می کنند. کنتورهای حرارتی از یک عنصر حسگر گرم شده جدا شده از مسیر جریان سیال استفاده می کنند. جریان جریان گرمای عنصر حسگر را هدایت می کند. گرمای انجام شده مستقیماً با سرعت جریان جرم متناسب است. سنسور هرگز در تماس مستقیم با مایع قرار نمی گیرد.

Thermal mass