فلومتر چیست؟

فلومتر (Flowmeter) یک دستگاه سنجش است که برای اندازه‌گیری و کنترل دبی یا میزان جریان مایع، گاز یا بخار در یک سیستم فرآیندی استفاده می‌شود. این دستگاه به عنوان یک سنسور جریان کار می‌کند و برای معیارگذاری مقدار دقیق جریان یا مصرف ماده به‌کار می‌رود. فلومترها در صنعت‌های مختلف از جمله صنعت نفت و گاز، صنایع شیمیایی، آب و فاضلاب، صنعت غذایی، و صنعت دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دبی سنج الکترومغناطیسی روی خط لوله آب.

شکل 1: دبی سنج الکترومغناطیسی روی خط لوله آب.

فلومترها حجم یا جرم سیال را اندازه گیری می کنند تا سرعت جریان را تعیین کنند. انواع بسیاری از فلومترها وجود دارد که هر کدام اصول کار خود را دارند. انواع مختلف نیز در دقت و نیازهای سیستم متفاوت است. فلومترها می توانند در سیستم های بسته مانند سیستم های لوله کشی و سیستم های باز مانند کانال ها و رودخانه ها کار کنند. چندین روش مختلف برای خواندن دبی سنج وجود دارد. به عنوان مثال، فلومترهای الکترونیکی را می توان با استفاده از صفحه دیجیتال خواند یا داده ها را به یک نرم افزار ارسال کرد. برخی از فلومترها دارای صفحه و صفحه نمایش آنالوگ هستند، در حالی که برخی دیگر از یک عنصر شناور در یک لوله شیشه ای شبیه به یک سیلندر مدرج استفاده می کنند.

چرا از دبی متر استفاده می شود؟

اهداف اصلی استفاده از دبی سنج عبارتند از:

نظارت: اپراتورها می توانند با استفاده از فلومتر برای نظارت بر دبی و جرم، از عملکرد و کارایی مناسب اطمینان حاصل کنند.

تشخیص نشت: نظارت بر نرخ جریان می تواند به شناسایی نشت در خطوط لوله، به حداقل رساندن اتلاف و آسیب های محیطی بالقوه کمک کند.

ایمنی: اندازه گیری جریان، همراه با استفاده مناسب از گیج فشار ، می تواند به جلوگیری از فشار بیش از حد در خطوط لوله کمک کند. همچنین اندازه گیری جریان به حفظ نرخ جریان مناسب برای خنک سازی در فرآیندهای صنعتی کمک می کند.

صورتحساب: اندازه گیری دقیق دبی و جرم سیال برای مقاصد صورتحساب و تنظیمی در بسیاری از صنایع ضروری است.

انطباق با محیط زیست: فلومترها می توانند میزان انتشار، تخلیه پساب و مصرف آب را اندازه گیری کنند و به صنایع کمک می کنند تا از مقررات زیست محیطی پیروی کنند.

انواع دبی سنج حجمی

انواع مختلفی از دبی سنج های حجمی موجود است و هر کدام بر اساس اصول متفاوتی کار می کنند. برای بررسی عمیق، لطفا مقاله فلومتر حجمی ما را بخوانید. با این حال، در اینجا چند نوع رایج وجود دارد:

فلومترهای موج صوتی سطحی (SAW):

فلومترهای SAW (شکل 2) دستگاه های غیر نفوذی هستند که از امواج صوتی سطحی برای اندازه گیری دبی سیال استفاده می کنند. آنها با تجزیه و تحلیل تغییرات در انتشار موج ناشی از جریان سیال عمل می کنند. 

سر دیفرانسیل:

اختلاف فشار را در سراسر یک انسداد اندازه گیری می کند (به عنوان مثال، صفحات روزنه، متر ونتوری).

ناحیه دیفرانسیل (روتامتر):

از یک شناور در یک لوله مخروطی برای نمایش بصری نرخ جریان استفاده می کند.

دبی متر توربین:

سرعت جریان را با چرخش روتور با پره ها یا پره ها اندازه گیری می کند.

فلومتر اولتراسونیک:

میزان جریان را با اندازه گیری اختلاف زمانی سیگنال های اولتراسونیک ارسالی محاسبه می کند.

فلومترهای گردابی:

نرخ جریان را با اندازه گیری فرکانس گردابه های ایجاد شده توسط یک جسم بلوف در جریان جریان تعیین می کند.

جریان سنج مغناطیسی:

از القای الکترومغناطیسی برای اندازه گیری ولتاژ ناشی از یک سیال رسانا که در یک میدان مغناطیسی جریان می یابد، استفاده می کند.

فلومتر Burkert 8098

شکل 2: فلومتر Burkert 8098

دبی سنج جرمی

دو نوع دبی سنج جرمی وجود دارد: دبی سنج جرمی حرارتی و فلومتر جرمی کوریولیس. آنها جرم جریان مواد را از طریق متر اندازه گیری می کنند. آنها عمدتاً برای اندازه گیری گازها در نظر گرفته شده اند اما می توانند مایعات را در برخی کاربردها اندازه گیری کنند.

دبی سنج جرمی حرارتی

دبی سنج های حرارتی از یک منبع گرما برای معرفی گرما به جریان و اندازه گیری چگونگی تغییر دما با استفاده از سنسورها یا میزان انرژی لازم برای ثابت نگه داشتن منبع گرما استفاده می کنند. منبع گرما می تواند مستقیماً وارد جریان شود یا خارج از کنتور باشد.

دبی سنج جرمی کوریولیس

فلومترهای جرمی کوریولیس دارای یک جزء چرخشی هستند که نیروی کوریولیس را به محیط جریان وارد می کند. فلومتر می تواند تکانه زاویه ای حاصل از سیال را تشخیص دهد و متناسب با جرم سیال است.

دبی سنج کوریولیس برای اندازه گیری سیالات نفت و گاز.

شکل 3: دبی سنج کوریولیس برای اندازه گیری سیالات نفت و گاز.

معیارهای انتخاب

هنگام انتخاب دبی سنج معیارهای زیر را در نظر بگیرید:

• اندازه اتصال: هنگام اتصال یک فلومتر به یک لوله، از اندازه های یکسان اطمینان حاصل کنید.
• نوع اتصال: انواع مختلف اتصال از جمله اتصالات فلنجی، رزوه ای و گیره ای موجود است.
• فشار و دما: مطمئن شوید که فلومتر می تواند شرایط فشار و دمای معمولی سیستم را کنترل کند.
• نوع سیال: مطمئن شوید که فلومتر می تواند سیال را اعم از مایع یا گاز تحمل کند. خواص سیال مانند چگالی، ویسکوزیته و رسانایی را درک کنید.
• دقت و تکرارپذیری: کاربردهای مختلف به دقت های متفاوتی نیاز دارند. دقت یک فلومتر بر حسب درصدهایی مانند 1% بیان می شود. هر چه درصد کمتر باشد، دقت بالاتر است.
• محل نصب: دبی سنج های مختلف نیازمندی های متفاوتی در مورد محل نصب آنها در یک سیستم دارند. حتما دستورالعمل نصب را با دقت بخوانید. مقاله نصب فلومتر ما را برای اطلاعات بیشتر در مورد مسائل مربوط به اندازه گیری سیال و تکنیک های نصب مناسب برای فلومتر بخوانید.

برنامه های کاربردی

دبی سنج های حجمی و جرمی دبی جریانی که در سیستم حرکت می کنند را اندازه گیری می کنند. هر دو را می توان برای اندازه گیری مایعات و گازها در کاربردهای خاص استفاده کرد. با این حال، فلومترهای حجمی عموماً برای مایعات مناسب‌ تر هستند و فلومترهای جرمی برای گازها مناسب‌تر هستند.

دبی سنج های حجمی

• صنایع شیمیایی و دارویی: فلومترها با اندازه‌گیری جریان مواد شیمیایی، حلال‌ها و سایر مواد دارویی، فرآیندهای دوز، ترکیب و واکنش دقیق را تضمین می‌کنند.
• صنعت نفت و گاز: اندازه گیری دقیق جریان برای صدور صورت حساب و تنظیم در صنعت نفت و گاز ضروری است.
• صنعت نوشیدنی: تقسیم بندی و اختلاط مناسب نوشیدنی را می توان با استفاده از فلومتر انجام داد.
• تصفیه فاضلاب: تصفیه خانه ها و شبکه های توزیع آب و فاضلاب از دبی متر برای اندازه گیری جریان آب تمیز، فاضلاب یا لجن استفاده می کنند.
• آبیاری و کشاورزی: ​​دبی سنج به کشاورزان در بهینه سازی و حفظ منابع آب کمک می کند.

دبی سنج جرمی

• توزیع گاز طبیعی: دبی سنج ها به طور دقیق جریان گاز طبیعی را در ایستگاه های انتقال به دلایل صورتحساب، تخصیص و انطباق اندازه گیری می کنند.
• ساخت نیمه هادی: دبی سنج های جرمی گازهای ویژه و مواد شیمیایی فرآیندی مورد استفاده در ساخت نیمه هادی ها را کنترل و اندازه گیری می کند.
• HVAC: جریان سنج جرمی جریان هوا و سایر گازها را در سیستم های HVAC اندازه گیری می کند.
• کنترل احتراق و نظارت بر انتشار: دبی سنج های جرمی جریان هوای احتراق، گازهای سوختی و گازهای خروجی را در مشعل های صنعتی، دیگ ها و موتورها اندازه گیری می کنند.