اطلاعات صنعت فلومترها

دبی سنج که به آن "فلومتر" نیز می گویند، ابزاری است که برای اندازه گیری جریان مایع یا گاز در لوله تغذیه استفاده می شود. این دستگاه برای اندازه گیری مقدار گاز یا مایع عبوری از آن در لوله ای نصب می شود.

بسیاری از فلومترها حجم جریان مواد را اندازه گیری می کنند، برخی از فلومترها سرعت را اندازه گیری می کنند و فلومترهای دیگر جرم مواد را اندازه گیری می کنند. در بیشتر موارد، فلومترها برای استنتاج دبی جرمی از طریق محاسباتی که دبی سنج ها و ابزارهای نظارت بر جریان پس از اندازه گیری های مختلف مانند فشار مطلق، فشار دیفرانسیل، ویسکوزیته و دما  انجام می دهند، استفاده می شود.

کاربردهای فلومتر
فلومترها برای اهداف بهره وری و کمک به شرکت ها در تعیین سود یا زیان استفاده می شوند. به طور خاص، آنها به گونه ای تولید می شوند که کاربران از هر نوع بتوانند از صحت ماشین آلات و فرآیندهای خود مطمئن باشند. تولیدکنندگان برای این منظور به آنها تکیه می کنند و به عنوان یک محصول جانبی، به آنها کمک می کنند تا با خواسته های تولید خود ادامه دهند و انتظارات مصرف کننده یا کاربر را برآورده کنند. صنایعی که از استفاده از دبی سنج بهره می برند شامل صنایع خودروسازی، نفت، گاز، خدمات شهری، فیلترهای تهویه مطبوع، فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی، صنایع شیمیایی و مواد اولیه می باشد.

هر نوع فلومتر متفاوت عمل می کند. به عنوان مثال، برخی از فلومترها برای اندازه گیری برای یک ماده خاص طراحی شده اند، در حالی که فلومترهای دیگر می توانند انواع مختلفی از مواد را تشخیص دهند. همچنین، دبی سنج ها معمولاً از دو سبک اندازه گیری مختلف استفاده می کنند: جریان جرمی یا جریان حجمی. دستگاه هایی که جریان جرمی را محاسبه می کنند، مشخصه یک ماده را بر حسب پوند یا کیلوگرم تعیین می کنند، در حالی که سیستم هایی که جریان حجمی را اندازه گیری می کنند، نتایج را بر حسب لیتر یا اینچ مکعب تولید می کنند.

اصولاً دبی سنج ها با اندازه گیری و گزارش نتایج کار می کنند.

تاریخچه فلومترها
راینهارد وولتمن در سال 1790 اولین دبی سنج تولید شده (دومتر توربین) را اختراع کرد. از آن برای محاسبه اتلاف انرژی در کانال های باز استفاده شد. تا اواسط قرن بیستم به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفت. حدود 200 سال پیش، مایکل فارادی همچنین تلاش کرد یک جریان سنج الکترومغناطیسی برای اندازه‌گیری رودخانه تیمز بسازد، اما موفق نشد. در حالی که دانشمندان و مهندسانی مانند فارادی قرن‌ها پیش فرمول‌های فلومتر را بیان کردند، تا دهه 1900 هیچ کدام به صورت تجاری تولید نشدند. برای مثال، اگرچه گوستاو کوریولیس مفهوم نیروی اینرسی را در سال 1835 تعریف کرد، فلومتر کوریولیس مربوطه تا سال 1977 به عنوان یک واحد تجاری عرضه نشد. به همین ترتیب، کنتورهای جریان الکترومغناطیسی تا سال 1952 در بازار انبوه فروخته نشدند و فلومترهای اولتراسونیک تا سال 1963 به صورت تجاری تولید نشدند.

هنگامی که فلومترها توجه مشتریان بالقوه را در بازارهای تجاری و صنعتی جلب کردند، صنعت فلومتر به طور تصاعدی رشد کرد. امروز این نرخ رشد کند نشده است. در سال‌های اخیر، فلومترها با فناوری مدرن، قرائت‌های دیجیتال ورزشی، سنسورهای با تکنولوژی بالا و موارد دیگر توسعه یافته‌اند. ما معتقدیم که استفاده از آنها از راه دور، با استفاده از اینترنت بی سیم، و شاید به عنوان کنتورهای هوشمند، آسان تر شود. همه فلومترها نیز احتمالاً در آینده هیچ قطعه متحرکی نخواهند داشت. صنعت فلومتر در آینده به هر کجا که می‌رود، می‌دانیم که صنایع دیگر را نیز به پیش خواهد برد.

 

طراحی دبی سنج
بیشتر دبی سنج ها از دستگاه اولیه، مبدل و فرستنده ساخته می شوند. این سه قسمت فلومتر معمولاً با هم ترکیب می شوند تا متر یک ابزار کامل باشد. برخی از تغییرات، مانند جریان سنج مثبت، دارای یک سیگنال خروجی دقیق برای اندازه‌گیری حجم جریان گاز یا مایع در زمان واقعی و دقیق هستند. این سیگنال خروجی مستقیماً به نیرویی که گاز یا سیال عبوری به سنسور دستگاه وارد می کند متصل می شود. جدا از جرم یا نیرو، با سرعت جریان نیز مرتبط است. دقت سیگنال خروجی معمولاً به سیستم‌های دبی سنج مانند چرخ توربین یا چرخاننده، صفحه، کانال، نازل، لامینار و سیستم‌های میز پایلوت متصل می‌شود.

فلومترهای خاصی با استفاده از مواد خاصی برای به حداکثر رساندن نتایج تولید می شوند. با این حال، به طور کلی، آنها از موادی مانند صفحه فولاد ضد زنگ که مقاوم در برابر خوردگی است، یا برنج، آلومینیوم، PVC، PVDF و نایلون ساخته می شوند.

هنگام طراحی یک فلومتر، سازندگان به عوامل مختلفی فکر می کنند. اینها شامل ویسکوزیته ماده، تمیزی جریان، فشار فرآیند، دمای فرآیند و اندازه لوله است. با استفاده از چنین ملاحظاتی، همراه با مشخصات و محدودیت‌های فردی، آنها می‌توانند سیستم‌های فلومتر سفارشی را برای تقریباً هر کاربرد بسازند.

انواع دبی سنج های مبتنی بر سیالات
فلومترها به دو دسته فلومتر گازی و فلومتر سیال یا مایع تقسیم می شوند.

اگر روی کنتورهای مبتنی بر سیال تمرکز کنیم، می‌توانیم آنها را در پنج زیرمجموعه سازماندهی کنیم: دبی‌سنج‌های فشار تفاضلی، دبی‌سنج‌های سرعت، دبی‌سنج‌های جابجایی مثبت، دبی‌سنج‌های جرمی و فلومترهای کانال باز.

فلومترهای فشار تفاضلی
دبی سنج های فشار دیفرانسیل بر اساس معادله برنولی ابداع شد که خود بر اساس جریان سیالات بود. آنها به سادگی کار می کنند. آنها هر دو اندازه گیری اولیه و ثانویه را انجام می دهند و تفاوت را گزارش می کنند. نکته: اندازه گیری اول با هدایت هوا از سوراخی در دبی سنج که توسط عنصر دوم اندازه گیری می شود باعث تغییر انرژی جنبشی می شود.

این کنتورها را می توان در انواع فرعی مانند صفحات روزنه ای، نازل جریان، فلومتر ونتوری و روتامتر قرار داد.

سیستم جریان سنج صفحه اوریفیس
با استفاده از این سیستم ها می توانید تغییر فشار جریان را از بالادست به پایین دست اندازه گیری کنید. با این حال، برای چنین اندازه گیری، مهم است که جریان در یک لوله تا حدی مسدود شده باشد.
نازل جریان
می توان از آن برای اندازه گیری جریان هوا و گاز استفاده کرد. آنها از نظر طراحی ساده هستند و هزینه کمی دارند.
گیج لوله ونتوری
این دبی سنج ها به اندازه گیری دبی مایع کمک می کنند. دستگاه تغییر فشار را که به دلیل سطح مقطع جریان در مسیر جریان رخ می دهد، بررسی می کند.
روتامتر
همچنین به عنوان فلومتر منطقه متغیر شناخته می شود، از یک شناور چرخشی استفاده کنید که به صورت عمودی در یک لوله مخروطی حرکت می کند. این نوع نشانگر جریان، فشار اعمال شده بر سیال توسط گرانش زمین را اندازه گیری می کند. روتامتر بیشتر برای اندازه گیری گازها و مایعات استفاده می شود. از مزایای آن می توان به خروجی خطی، سادگی، هزینه کم، افت فشار کم و دامنه وسیع اشاره کرد.

 

سرعت سنج جریان
دبی سنج های سرعت، دبی سیال را با سنجش سرعت در بیش از یک نقطه در سیستم لوله کشی محاسبه می کنند. برای تولید قرائت، از اندازه گیری عمق و میانگین سرعت هوای جریان استفاده می کنند. سپس مهندسان فرآیند می توانند جریان مورد نیاز را در سراسر جریان حفظ کنند. نکته: دبی سنج های سرعت نسبت به دستگاه های فشار دیفرانسیل برد بیشتری دارند.

برخی از انواع دبی سنج های سرعت شامل دبی سنج های لوله پیتوت، دبی سنج های کالریمتری، دبی سنج های توربین و فلومترهای الکترومغناطیسی می باشند.

فلومتر لوله پیتوت
سرعت جریان را با تبدیل انرژی جنبشی آن به انرژی پتانسیل بررسی کنید. این دستگاه‌ها امروزه در اکثر سیستم‌های تهویه و تهویه مطبوع نصب می‌شوند و محبوب‌ترین، پرکاربردترین و ارزان‌ترین دبی‌سنج‌های سیال هستند.
فلومتر کالریمتری
دو سنسور دما داشته باشید که از نزدیک ثابت شده اند و به عنوان پایه لمسی برای مایع عمل می کنند. این فلومترها به دلیل طراحی هوشمندانه خود می توانند خوانش جریان هوا بسیار دقیق را ارائه دهند.
فلومتر هیدرولیک
میزان جریان یا حجم مایع داخل یک سیستم هیدرولیک را اندازه گیری کنید. کاربردهای کلی آنها تست، عیب یابی و نگهداری سیستم های هیدرولیک است. اپراتورهای سیستم های هیدرولیک با استفاده از دبی سنج های هیدرولیکی می توانند میزان کارآمدی و کارآمدی سیستم های خود را اندازه گیری کنند و هر گونه مشکل را در صورت بروز به درستی برطرف کنند.
فلومتر توربین
با استفاده از جریان کار کنید که آن را حرکت می دهد یا می چرخاند (توربین). هنگامی که این اتفاق می افتد، متر سرعت توربین را اندازه گیری می کند. دبی سنج توربین که عمدتاً با مایعات تمیز و چسبناک استفاده می شود، دقت فوق العاده ای دارد. در واقع آنها دقت 0.5 درصد خواندن را دارند. این متر دارای یک روتور چند پره است که در زاویه قائمه نسبت به جریان نصب شده است. خروجی ها یک موج سینوسی یا فرکانس موج مربعی هستند. توجه: اگر به تهویه کننده سیگنال نیاز دارید، متر را نیز می توان نصب کرد، اما فقط بر اساس طبقه بندی های ضد انفجار.
فلومتر الکترومغناطیسی
یا دبی سنج مغناطیسی، نوعی دبی سنج حجمی است که بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی عمل می کند.
فلومتر ورتکس
سرعت جریان را با قرار دادن یک مانع به طور مستقیم در مسیر جریان و وادار کردن مایعات یا گازها به حرکت در اطراف آن اندازه گیری کنید. هنگامی که جریان در اطراف این انسداد یا جسم بلوف حرکت می کند، دو گرداب متقارن در طرف مقابل ایجاد می شود که فشار جریان را تغییر می دهد. یک سنسور جریان، که بین این گرداب ها قرار می گیرد، این تغییرات فشار را اندازه گیری می کند و داده ها را به یک تهویه کننده سیگنال الکترونیکی در خارج از کنتور منتقل می کند.
فلومتر التراسونیک
اندازه گیری سرعت سیال با استفاده از فناوری اولتراسوند، که به آنها امکان می دهد حجم جریان را محاسبه کنند. دو نوع اصلی جریان سنج اولتراسونیک وجود دارد: انواع فلومترهای درون خطی و انواع فلومترهای گیره دار.

 

فلومتر جابجایی مثبت
فلومترهای جابجایی مثبت یا فلومترهای PD، جریان مایع چسبناک را با استفاده از روتورهای خود به عنوان حسگر یا عناصر اندازه‌گیری جریان اندازه‌گیری می‌کنند. حجم های جریان هوا در این دستگاه ها توسط مکانیسم هایی مانند پره ها، چرخ دنده ها، پیستون ها یا دیافراگم ها جابه جا می شوند. چرخش روتورها به حجم جریان دمیده شده به سمت آن مربوط می شود.

آنها در اندازه گیری زمانی که لوله مستقیم در دسترس نیست، یا به عنوان جایگزینی برای متر توربین و سنسورهای چرخ دستی زمانی که تلاطم بیش از حد در جریان است استفاده می شود.

جریان سنج جرمی
دبی سنج جرمی یا جریان سنج جرمی واقعی برای اندازه گیری مستقیم جریان جرمی استفاده می شود.

فلومتر جرمی حرارتی
با دو حسگر که با هم کار می کنند اندازه گیری کنید. این سنسورها (مرجع سنسور دما و سنسورهای گرمای فعال) با محاسبه میزان تلفات حرارتی در مایع جاری اندازه گیری می کنند و بر اساس این مقدار دبی را تعیین می کنند.
فلومتر گاز جرمی
این فلومترها که به عنوان جریان سنج کوریولیس نیز شناخته می شوند، بر اساس اثر کوریولیس کار می کنند. اندازه گیری جریان گاز جرمی بر اساس فشار، چگالی و ویسکوزیته سیال با استفاده از یک سنسور دما و یک مبدل فشار تفاضلی یا یک عنصر حسگر گرم می شود. آنها همچنین دارای نمایشگرهای دیجیتال داخلی و خروجی های آنالوگ هستند و برای تست نشتی و اندازه گیری جریان کم محبوب هستند.
فلومتر کانال را باز کنید
فلومترهای کانال باز به مهندسان اجازه می دهد تا با بررسی ارتفاع مایع، جریان را تعیین کنند. آنها فقط برای جریان هایی استفاده می شوند که در معرض هوای بالا هستند.

انواع دیگر دبی سنج عبارتند از: دبی سنج هوا، دبی سنج فنری و پیستونی، دبی سنج آب، دبی سنج سوخت، سوئیچ جریان، دبی سنج پیک و فلومتر دیجیتال.

فلومتر فنری و پیستونی
برای اندازه گیری جریان، این نوع دبی سنج از یک دهانه حلقوی تشکیل شده توسط یک مخروط مخروطی و پیستون استفاده می کند. مقیاس های دبی سنج پیستونی بر اساس وزن مخصوص سیال است. برای کنتورهای روغن 0.84 و برای کنتورهای آب 1.0 است. نقطه فروش منحصر به فرد آنها سادگی طراحی است. آنها به یک جایگزین اقتصادی برای روتامترها تبدیل شده اند زیرا می توان آنها را به راحتی برای انتقال سیگنال های الکتریکی نصب کرد.
سوئیچ جریان
دارای یک جزء تنظیم کننده جریان سنج است که به عنوان یک واحد سوئیچینگ برای کنترل جریان عمل می کند. آنها همچنین ممکن است یک زنگ بصری یا شنیداری ایجاد کنند.
فلومتر دیجیتال
به عنوان هر دستگاه اندازه گیری جریان با نمایشگر دیجیتال تعریف می شود.
مزایای فلومترها
فلومترها یک سرمایه گذاری عالی هستند زیرا می توانند با کمک به نظارت بر مصرف سیال یا سایر کاربردها، کارایی یک تاسیسات را بهبود بخشند. در حالی که هر نوع فلومتر مزایا و معایب مختلفی را ارائه می دهد، به طور کلی، فلومتر مزایای بسیاری دارد. نگهداری کم، آسان برای استفاده، همه کاره و بادوام هستند. همچنین، فلومترها دارای قطعات متحرک کم یا بدون قطعات هستند، که باعث می شود کمتر شکسته شوند و پیچیدگی کمتری برای تعمیر آنها وجود دارد.

نصب فلومتر
برای نصب صحیح فلومتر، ابتدا باید ناحیه ای را که نشانگرهای جریان در آن قرار دارند، بشناسید. شما نمی توانید کنتورها را در ناحیه ای که ارتعاشات یا میدان مغناطیسی وجود دارد نصب کنید، زیرا هر یک از اینها می تواند با متر تداخل ایجاد کند. همچنین جهت جریان را در نظر بگیرید. در کاربردهای مایع، به شما توصیه می کنیم از جریان رو به پایین اجتناب کنید. علاوه بر این، برخی از مترها باید در یک لوله مستقیم نصب شوند تا به درستی کار کنند، اگرچه طول مورد نیاز لوله را می توان با استفاده از پره های صاف کننده جبران کرد.

برای راهنمایی های بیشتر و دستورالعمل های دقیق در مورد نصب فلومتر، با ما در ارتباط باشید.

 

مراقبت مناسب از فلومترها
هر نوع دبی سنج دارای دستورالعمل های خاصی است که برای استفاده صحیح باید رعایت شود. به عنوان مثال هنگام استفاده از دبی سنج گاز، دبی سنج ها باید پر از گاز باقی بمانند. جریان سنج مایع در گاز می تواند بر دقت دبی متر تأثیر بگذارد. به همین ترتیب، برای اینکه کنتورهای جریان مایع به درستی کار کنند، باید پر از مایع باقی بمانند. گاز موجود در دبی سنج های مایع می تواند بر دقت قرائت دبی سنج ها و همچنین آلاینده ها از هر نوع تأثیر بگذارد.

استانداردهای صنعتی برای فلومترها
همیشه مطمئن شوید که فلومترهای شما دارای گواهی ISO هستند. اگر کارگران در اطراف آنها هستند، همچنین مطمئن شوید که توسط OSHA تایید شده اند. همچنین اهمیت زیادی دارد که بررسی کنید ببینید صنعت یا منطقه شما به چه استانداردهایی نیاز دارد.

نکاتی که باید هنگام انتخاب فلومتر در نظر گرفت
اگر به دنبال یک دبی سنج هستید، از ملاحظات زیر استفاده کنید تا به شما در انتخاب یک دبی سنج مناسب برای فرآیند خود کمک کند.

گاز یا مایع؟
یکی از مهم ترین عواملی که باید در نظر داشته باشید، رسانه ای است که دستگاه را در آن نصب می کنید. به یاد داشته باشید که فلومترهای گاز و مایع دارای ویژگی های متفاوتی هستند (یعنی فلومترهای پسند مایع معمولاً در برابر آب مقاوم هستند).
نرخ جریان شما چقدر است؟
شما باید در مورد محدوده جریان محیط اعم از گاز یا سیال در سیستم خود بدانید. محدوده جریان به شما کمک می کند برخی از گزینه هایی را که به درستی در محدوده کار نمی کنند حذف کنید. برخی از مترها با دبی کم و برخی با دبی بالاتر بهتر کار می کنند. شما می توانید قابلیت یک متر را از نظر محدوده دبی در مشخصاتی که با یک محصول ارائه می شود بررسی کنید.
سیگنال خروجی شما چقدر باید دقیق باشد؟
تعیین دقت اندازه گیری جریان مورد نیاز بسیار مهم است، زیرا عملکرد یک دبی سنج ممکن است در محدوده کامل جریان قابل قبول نباشد. می‌توانید آن را بر حسب درصد دامنه مدرج، خواندن واقعی یا واحدهای مقیاس کامل تعیین کنید. دقت مطلق در جایی که یک محصول بر اساس قرائت کنتور فروخته می شود بسیار مهم است. در برخی کاربردهای دیگر، تکرارپذیری می‌تواند عامل مهم‌تری نسبت به دقت مطلق باشد. تعیین نیازهای شما به شما امکان می دهد تا یک تجربه بهینه داشته باشید.
محیط جریان سنج پیش بینی شده شما چیست؟
شما باید حداکثر و حداقل دمایی که سیستم شما احتمالا به آن خواهد رسید را در نظر داشته باشید. این تصمیم شما را در مورد انتخاب مواد مطلع می کند.
خواص مایع شما چیست؟
شما باید ویژگی های سیال را بدانید، مانند وزن مخصوص آن، نیوتنی یا غیرنیوتنی بودن آن، رسانایی آن و فشار بخار در دمای کاری. شما همچنین به اطلاعاتی در مورد ترکیب مایع، سمیت، وجود و اندازه ذرات در سیال، و کیفیت انتقال نور آن (چه مات یا شفاف) نیاز دارید.
نیازهای اندازه گیری و خواندن سیستم شما چیست؟
یک متر باید بتواند مقدار لحظه ای (Qi)، سرعت پمپاژ آب و مقدار کل آب جاری در طول زمان (Qa) را اندازه گیری کند. Qa معمولاً بر حسب گالن ثبت می شود. با این حال، برخی از مترها می توانند قطر را با فوت هکتار اندازه گیری کنند. این نوع کنتورها در مصارف کشاورزی کاربرد دارند.
آیا اطلاعات لازم برای یافتن فلومتر مناسب را دارید؟
برای اطمینان از نصب فلومتر مناسب برای یک سیستم خاص، چک لیست ها، پرسشنامه ها و برگه های مشخصات را از سازنده دریافت کنید. این ورق ها به گونه ای طراحی شده اند که اطلاعات حیاتی لازم برای تطبیق دبی سنج با الزامات را ارائه دهند.
انتخاب سازنده مناسب

 

  نویسنده: محسن لطفی صومعه / منبع: IQSdirectory