فلومتر دستگاهی است که میزان سیال جابهجا شده درون خطوط لوله را که میتواند آب، هوا، بخار، گاز و یا ترکیبی از آنها باشد اندازهگیری مینماید. فلومترها از سه قسمت اصلی سنسور که معمولا با سیال در ارتباط مستقیم میباشد و مبدل که کار تبدیل کمیت فیزیکی به پالس الکتریکی و یا تغییر مکانیکی قابل اندازهگیری را انجام داده و ترانسمیتر که وظیفه ارسال سیگنال متناسب با سیستم کنترل را بر عهده دارد تشکیل شدهاند. جریان سیال را به دو طریق جریان حجمی و جریان جرمی اندازهگیری میکنند. با توجه به مشخص بودن سطح مقطع لوله و چگالی سیال، اندازهگیری جریان حجمی یا جرمی متناسب با اندازهگیری سرعت سیال میباشد. بنابراین فلومترها به نوعی سرعت سیال را اندازهگیری مینمایند.جهت انتخاب فلومترها میبایست ویژگیهای سیال مانند چسبندگی، چگالی، میزان هدایت الکتریکی، دما و فشار را در نظر گرفت. فلومترها عموما به چهار دسته اندازهگیرهای حجمی، سرعتی ،جرمی و استنباطی تقسیمبندی میشوند؛ در ادامه به انواع پرکاربرد آنها و اصول عملکردشان میپردازیم:
- فلومترهای حجمی
- فلومترهای جابه جایی مثبت (Positive Displacement Flow meter)این فلومترها شامل یک محفظهاند که وظیفه تقسیم جریان به واحدهای حجمی کوچکتر را بر عهده دارد و با شمارش تعداد واحدهای حجمی انتقال یافته در طول زمان جریان کل عبور کرده از خود را اندازهگیری مینماید. مکانیزمهای متفاوتی از جمله چرخدندهای، بازویی، دیسکی، پیستونی و پرهای در ساخت فلومترهای جا به جایی مثبت طراحی و به بازار عرضه شده است.
- فلومترهای سرعتی
- فلومترهای مافوق صوت (Ultrasonic Flow meter)
این نوع فلومترها با ارسال امواج ما فوق صوت به دو روش داپلر ( Doppler) و زمان عبور (Transit Time) به اندازهگیری سرعت سیال میپردازند. در روش داپلر، فلومتر که مجهز به یک فرستنده و یک گیرنده میباشد امواج مافوق صوت، با فرکانس مشخص را به سمت سیال ارسال میکند.سپس با اندازهگیری میزان تغییر فرکانس امواج دریافتی سرعت سیال را محاسبه مینماید. در روش زمان عبور، دستگاه شامل دو مبدل بوده که هر دو در نقش فرستنده و گیرنده (یکی در جهت جریان سیال و دیگری در خلاف آن) ظاهر میشوند و با بدست آوردن اختلاف سرعت سیگنال ارسالی در جهت جریان و خلاف آن، سرعت سیال را محاسبه مینمایند. - فلومترهای توربینی (Turbine Flow meter)
این فلومترها با اندازهگیری سرعت دوران پره توربینی شکل خود هنگام عبور جریان سیال و در نظر گرفتن تناسب آن با سرعت سیال عبوری به سنجش جریان حجمی میپردازند. - فلومترهای مغناطیسی (Electromagnetic Flow meter)
این نوع فلومترها از پر کاربردترین نوع سرعتی به شمار میآیند. بر اساس قانون القای الکترو مغناطیسی فارادی و تغییر شار مغناطیسی در اثر تغییر سرعت جریان به سنجش دبی سیال میپردازد. در این نوع فلومترها یک آهنربای دائمی و یا الکتریکی، میدان مغناطیسی را عمود بر جهت جریان ایجاد کرده و با اندازهگیری ولتاژ متناسب با سرعت ایجاد شده در سیالهای هادی الکتریسیته، جریان حجمی را محاسبه مینماید. این فلومترها دارای مزیتهایی نظیر دقت بالا، افت فشار ناچیز سیال، قابلیت استفاده در سیالات حاوی ذرات جامد خورنده و مواد اشتعالزا میباشد. تغییر در میزان رسانایی سیال بردقت اندازهگیری آنها تاثیر چندانی نخواهد داشت. در هنگام انتخاب این تجهیزات میبایست به پارامترهایی همچون مینیمم رسانایی سیال و سرعت آن توجه ویژه نمود - فلومترهای گردابهای (Vortex Flow meter)
نوعی دیگر از فلومترهای سنجش سرعت سیال میباشند که با ایجاد مانعی در مسیر جریان سیال باعث ایجاد مسیری با الگوی تکرارشونده از حرکت چرخشی (Vortex) میشوند. این الگو شامل گردابههایی در پایین دست سیال متناسب با سرعت آن بوده و با شمارش آنها و تبدیلشان به پالسهای الکتریکی میتوان به سرعت سیال و دبی حجمی آن پی برد. از این تجهیزات میتوان برای اندازهگیری انواع مایعات و گازها و بخار استفاده نمود و سیستم اندازهگیری آنها چندان وابسته به تغییرات فشار و دمای سیال نمیباشد. باید توجه داشت که این نوع فلومترها برای سیالاتی که دارای چسبندگی زیاد ویا ذرات جامد با خاصیت خورندگی بالا بوده چندان مناسب نمیباشند.
- فلومترهای جرمی
- فلومترهای کوریولیس ( Coriolis mass Flow meter)
فلومترهایی هستند که به صورت مستقیم، توانایی سنجش جریان جرمی سیال را بدون اضافه نمودن سنسورهای جانبی دارا میباشد. مکانیزم عملکرد در این نوع از تجهیزات بر اساس پدیده شتاب کوریولیس طراحی میگردد. به این ترتیب که با نوسان (فرکانس و دامنه مشخص) عمود بر جهت جریان یک تیوپ انعطافپذیر داخل تجهیز که بر سر راه مسیر عبور جریان سیال قرار داده شده است. نیروی کوریولیس حاصل از عبور جریان اندازهگیری شده و با در نظرداشتن سرعتهای نوسانی و شعاعی و تناسب جرم عبوری با نیروی اندازهگیری شده؛ میزان دبی جرمی سیال به صورت مستقیم به دست میآید. قبل از ورود سیال در این نوع فلومترها لوله سنسور توسط نیروی الکترومغناطیسی سیم پیچی که در مرکز انحنای لوله قرار گرفته به حرکت درآورده شده و در فرکانس طبیعیاش ارتعاش میکند. اگر چه این نوع فلومترها برای سیالهای خورنده چسبنده و بهداشتی گزینه مناسبی به شمار میآیند و قابلیت اندازهگیری جریان جرمی مایعات، گازها (جز جریانهای با فشار پایین) و بخار را دارا میباشند، لیکن در مواردی که قطر لوله بسیار ناچیز و سیال دارای چسبندگی زیاد باشد افت فشار قابل ملاحظهای را ایجاد مینمایند؛ همچنین به دلیل روش اندازهگیری خاص این نوع تجهیزات میبایست به هنگام نصب از نوسانات مکانیکی خارجی موثر بر روی تجهیز جلوگیری به عمل آید. - فلومترهای دمایی (Thermal mass Flow meter)
اساس سنجش جریان در این نوع تجهیزات با استفاده از خصوصیات حرارتی و مستقل از پارامترهایی همچون چسبندگی فشار و چگالی بوده است. ترانسمیتر بر پایه انرژی حرارتی تامین شده برای گرمکن و اختلاف دمای اندازهگیری شده دو سنسور دمایی داخل لوله حاوی سیال و نیز ضریب گرمایی آن به محاسبه جریان جرمی میپردازد. سنسورهای دمایی میتوانند از نوع ترموکوپل و یا RTD بوده و به شدت وابسته به مشخصات حرارتی سیال میباشند. این نوع فلومترها برای اندازهگیری جریان گازهای تمیز مانند هوا نیتروژن و هیدروژن و سایر گازهای صنعتی به شرط مشخص بودن ظرفیت گرمایی آنها (در حالت مخلوط) مورد استفاده قرار گرفته و برای سیالات ساینده( به دلیل آسیب دیدن سنسور آنها) کاربرد ندارند.
- فلومترهای استنباطی
- فلومترهای اختلاف فشاری (Differential Pressure Flow meter)
فلومترهای اختلاف فشاری از نوع فلومترهای استنباطی بوده و متشکل از یک Differential pressure transmitter و یک صفحه جهت ایجاد اختلاف فشار(Orifice Plate) میباشند. به جای Orifice Plate میتوان از لولههای ونچوری، لوله پیتوت، نازلهای اندازهگیر و … استفاده نمود. روش اندازهگیری بدین شرح است که با قراردادن یک مانع در مسیر می توان باعث ایجاد افت یا همان اختلاف فشار در دو طرف اوریفیس گردید و با اندازهگیری این اختلاف فشار و استفاده از فرمولهای سیالاتی میتوان این مقدار را بر حسب فلو کالیبره کرد. - فلومترهای روتامتر (Variable area flow meter)
روتامترها یا همان فلومترهای سطح متغیر شامل یک تیوپ شیشهای یا فلزی با قسمت داخلی مخروطی شکل بوده که یک شناور جهت حرکت متناسب با دبی سیال در آن تعبیه گردیده است. با برقراری جریان، نیروی حرکت سیال با غلبه بر نیروی وزن شناور، باعث تغییر مکان آن در جهت حرکت خود گردیده و در این حالت موقعیت شناور نشان دهنده میزان جریان عبوری خواهد بود. عموما این تجهیزات به دلیل استفاده از نیروی گرانش به صورت عمودی نصب میگردند.
از آنجایی که طراحان عموما نویسنده متن نیستند و وظیفه رعایت حق تکثیر متون را ندارند و در همان حال کار آنها به نوعی وابسته به متن میباشد آنها با استفاده از محتویات ساختگی، صفحه گرافیکی خود را صفحهآرایی میکنند تا مرحله طراحی و صفحهبندی را به پایان برند.
CBmkhqDfEzgtG