فلومترها چگونه کار می کنند؟
فلومترها با اندازه‌گیری نرخ جریان، دید مهمی را در مورد جریان جریان در لوله‌ها، سیستم‌های زهکشی و دیگر انواع زیرساخت‌ها فراهم می‌کنند. در ادامه به معرفی انواع آنها و نحوه انتخاب درست فلومترها برای کاربرد مورد نیازمان می‌پردازیم.
انواع فلومترها
انواع مختلفی از فلومترها برای استفاده در اتوماسیون صنعتی موجود است. بسته به محصولی که باید اندازه گیری شود، چه مایع باشد یا گاز، برخی از اصول اولیه در مورد نحوه کار کنتورها اعمال می شود. در ادامه، ما برخی از رایج ترین انواع فلومترها را پوشش می دهیم و اصول عملکرد، مزایا و چالش های آنها را بررسی می کنیم.
فلومتر التراسونیک
فلومترهای اولتراسونیک از امواج فراصوت برای محاسبه سرعت یک مایع استفاده می‌کنند. سپس فلومتر از مقدار سرعت اندازه گیری شده و اندازه لوله برای محاسبه جریان حجمی مایع استفاده می‌کند. سرعت مایع به دو روش اندازه گیری می شود:
- اولی بر اساس اصل اثر داپلر است. امواج اولتراسونیک با فرکانس معینی بر روی مایع فرآیند از یک امیتر تابیده می شود. در انتهای قطر مخالف لوله یک گیرنده قرار دارد که فرکانس این امواج را اندازه گیری می کند. فرکانس دریافتی توسط گیرنده بر اساس سرعت مایع است.
- نوع دوم اندازه گیری بر اساس اختلاف زمان لازم برای حرکت صدا در بالادست و پایین دست مایع است. هر دو مقدار برای محاسبه سرعت جریان مایع استفاده می شود.
یکی از مزایای فلومترهای اولتراسونیک این است که می توان آن را بدون تغییر در لوله ها نصب کرد. این نوع، فلومتر معمولاً در اطراف لوله بسته می شود. پارامترهای مختلفی مانند ضخامت، مواد و قطر لوله برای محاسبات دقیق وارد فلومتر می شود.
قیمت فلومتر در ابزار سنجش آریا
فلومتر مغناطیسی
فلومترهای مغناطیسی (یا مگ متر) مترهای حجمی هستند که هیچ قسمت متحرکی ندارند. فلومترهای مغناطیسی برای اندازه گیری مایعات مبتنی بر آب یا رسانا، مانند فاضلاب یا آب فرآیندی که آلوده یا کثیف در نظر گرفته می شود، مناسب هستند.
روش کار یک فلومترهای مغناطیسی بر اساس فرمولی به نام فرمول فارادی است. اولاً، دوباره مایع باید رسانا باشد. ولتاژی اندازه گیری می شود که به «سرعت متوسط مایع ضربدر قدرت میدان مغناطیسی ضربدر طول هادی» بستگی دارد (این فاصله بین الکترودها است). این ولتاژ متناسب با دبی حجمی مایع است.
نحوه کار فلومتر مغناطیسی
فلومترهای مغناطیسی از یک میدان مغناطیسی برای اندازه گیری ولتاژ القا شده توسط سیال متحرک استفاده می کنند. ولتاژ متناسب با حاصل ضرب سرعت سیال و شدت میدان مغناطیسی است. فلومترهای مغناطیسی نیز غیر تهاجمی هستند و می توانند هر سیال رسانایی مانند آب، اسیدها، بازها، دوغاب ها و غیره را اندازه گیری کنند. یکی از بهترین فلومترهای مغناطیسی، فلومتر زیمنس است.
فلومترهای مغناطیسی تحت تأثیر تغییرات دما، فشار، ویسکوزیته یا چگالی نیستند. با این حال، آنها نمی توانند سیالات نارسانا، مانند روغن، گاز، یا بخار را اندازه گیری کنند. فلومترهای مغناطیسی برای مناطقی که نمی خواهید در حین کار بر روی متر در معرض مایع اندازه گیری شده قرار بگیرید ایده آل هستند. آنها همچنین دارای دقت بالا و نیاز به نگهداری پایین هستند.
فلومترهای مکانیکی
فلومترهای مکانیکی دارای قطعات داخلی متحرکی مانند چرخ دستی یا پروانه هستند. جریان مایع در لوله باعث «چرخش پارو داخلی» می شود که نرخ جریانی متناسب با «سرعت چرخش» پدل داخلی ایجاد می کند.
درک فلومتر مکانیکی برای افراد غیر حرفه ای آسان تر است. رکاب زدن به آرامی شما را به آرامی حرکت می دهد، در حالی که رکاب زدن سریع شما را بسیار سریعتر حرکت می دهد. فلومترهای مکانیکی وسایل ساده و ارزانی هستند که می توانند مایعات با ویسکوزیته کم و عاری از مواد جامد را اندازه گیری کنند. با این حال، آنها ممکن است برای کاربردهایی که در آن کثیفی یا زباله می‌تواند آسیب ببیند یا مانع شود، مناسب نباشند.
انواع دیگر فلومترها
بسیاری از انواع دیگر فلومترها وجود دارند که از اصول و روشهای مختلفی برای اندازه گیری دبی سیال استفاده می کنند، مانند حرارت، جرم، فشار تفاضلی، کوریولیس، گرداب، جابجایی مثبت و غیره که هر نوع خود را دارد. ویژگی ها و محدودیت هایی که آن را کم و بیش برای کاربردهای خاص مناسب می کند.
چگونه فلومتر مناسب را برای کاربرد مورد نیاز خود انتخاب کنید؟
فلومترها وسایلی هستند که اندازه گیری مقدار مایع، گاز یا بخار در یک لوله یا مجرا در یک دوره زمانی معین را اندازه می گیرند. آنها در کاربردهای مختلفی مانند تصفیه خانه های آب، صنایع فرآیندی و نظارت بر محیط زیست استفاده می شوند.
انواع مختلفی از فلومترها برای استفاده در اتوماسیون صنعتی موجود است. بسته به محصولی که باید اندازه گیری شود، چه مایع باشد یا گاز، برخی از اصول اولیه در مورد نحوه کار کنتورها اعمال می شود.
فاکتورهایی که هنگام انتخاب فلومتر باید در نظر گرفت
قبل از انتخاب فلومتر، باید عوامل زیر را در نظر بگیرید:
- نوع و خواص سیال مورد اندازه گیری مانند ویسکوزیته، رسانایی، چگالی، دما، فشار و غیره.
- دقت و محدوده مورد نیاز اندازه گیری، مانند دبی زیاد یا کم، جریان کلی یا لحظه ای و غیره.
- الزامات نصب و نگهداری فلومتر مانند اندازه لوله، مکان، دسترسی، منبع تغذیه، کالیبراسیون و غیره.
- هزینه و در دسترس بودن فلومتر مانند قیمت خرید اولیه، هزینه های عملیاتی، قطعات یدکی و غیره.
بر اساس این عوامل، می توانید گزینه های خود را محدود کرده و بهترین نوع فلومتر را برای کاربرد خود انتخاب کنید.
سخن پایانی فلومترها
در این مطلب برخی از رایج ترین انواع فلومترها و نحوه کار آنها را معرفی کرده ایم. ما همچنین برخی از مزایا و چالش های آنها را برای کاربردهای مختلف مورد بحث قرار داده ایم.
فلومترها ابزارهای ضروری برای اندازه گیری و پایش جریان سیال در صنایع و محیط های مختلف هستند. با درک نحوه عملکرد آنها، می توانید «بهترین نوع» فلومتر را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنید و فرآیند اتوماسیون خود را بهینه کنید.