فلومتر چیست؟
فلومتر "Flow Meter" وسیله‌ای است که برای اندازه گیری جرم یا حجم گاز یا مایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلومترها در صنعت‌های خاص دارای نام‌های متفاوتی مانند دبی سنج، نشانگر جریان، مایع سنج و ... هستند. از فلومترها برای اندازه‌گیری دبی جرمی یا دبی حجمی سیال در کاربرد‌های مختلف، استفاده می‌شود. برای اندازه‌گیری گازها و مایعات، از دبی حجمی و دبی جرمی استفاده می‌شود.
معرفی فلومتر
فلومتر دستگاهی است که برای اندازه‌گیری دبی (جریان یا میزان آبدهی) و برای مشخص کردن جرم خطی یا غیرخطی و جریان حجمی مایع یا گاز مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلومتر نام‌های دیگری از جمله دبی سنج، نشانگر جریان، مایع سنج و سنسور دبی نیز دارد. روش نام‌گذاری فلومتر به صنعتی که در آن استفاده می‌شود بستگی دارد. از این دستگاه برای بهبود دقت، درستی و وضوح اندازه‌گیری سیال استفاده می‌شود.
فلومتر مزیت‌های بسیاری دارد:
• احتیاج به نگهداری کم
• استفاده آسان
• همه‌کاره
• بادوام بودن
نکته دیگر این است که فلومترها قادر به اندازه گیری حجم یک ماده، سرعت یا جرم آن نیز هستند. همچنین از طریق محاسبات مختلف، جریان جرم، فشار مطلق، فشار دیفرانسیل، ویسکوزیته و دما را گزارش می‌دهند.
انواع فلومتر
پس از در نظر گرفتن تمام عوامل محیطی، لازم است تا به انتخاب نوع فلومتر بر اساس منطق و شیوه اندازه گیری توجه نمایید. دنیای مهندسی، گزینه‌های زیادی برای انتخاب فلومتر مورد نظر شما ارائه می‌دهد. بر اساس اطلاعات مربوط به محیط و همچنین با در نظر گرفتن هزینه مورد نظر برای اندازه گیری دبی باید مناسب ترین گزینه را انتخاب کنید. انواع فلومتر عبارت‌اند از:
فلومتر الکترومغناطیسی
فلومتر الکترومغناطیسی که یکی از معروف ترین برندهای آن فلومتر روزمونت است برای مایعاتی که خاصیت هدایت الکتریکی دارند مناسب است. این مایعات بیشتر شامل مایعاتی مانند آب (آشامیدنی و فاضلاب)، اسیدها، مواد قلیایی و دوغاب می‌شوند. موارد استفاده از این نوع فلومتر در مدیریت آب و صنایع غذایی است. لازم است بدانید که در صنایع معدنی که احتیاج به تخمین دبی دوغاب خورنده و مخلوط شن و آب وجود دارد، تنها گزینه مناسب، فلومتر الکترومغناطیسی است. برای ساخت این محصول گاها از ماده ای به نام Antiozonant استفاده می شود.
فلومتر اولتراسونیک
امواج اولتراسونیک، موجب اندازه گیری دبی حجمی و طیف وسیعی از گازها و مایعات می‌شود. در این فلومترها گزینه‌هایی مانند هدایت الکتریکی، فشار، دما و ویسکوزیته چندان اهمیت ندارد. اما جالب است بدانید که دقت اندازه گیری هم کمتر است. زمانی که طول می‌کشد موج اولتراسونیک از فرستنده به گیرنده انتقال یابد، معیاری از دبی سیال داخل لوله است. یکی از بهترین فلومترهای التراسونیک ساخت شرکت abb است. برای خرید این محصول با نمایندگی abb ای بی بی در ایران تماس بگیرید.
از این رو، این فلومتر تنها مربوط به قطر منحصر به فردی از لوله نیست و شما می‌توانید از آن در اندازه‌های مختلف بهره ببرید. در این دستگاه از هیچ نوع قطعه متحرکی در ساختار تجهیز استفاده نشده است. به همین دلیل نیاز به تعمیرات به حداقل می‌رسد.
فلومتر فشار تفاضلی
از پرکاربردترین روش‌های صنعتی می‌توانیم به اندازه گیری دبی سیال با استفاده از محاسبه افت فشار ایجاد شده در مقطع لوله اشاره کنیم. کار اصلی این تجهیز محاسبه فشار است. در نتیجه جهت تخمین دبی از ترانسمیترهای فشار بهره گرفته می‌شود. همچنین از این نوع فلومتر می‌توانید جهت اندازه گیری دبی طیف گسترده‌ای از مایعات، گازها و بخار استفاده کنید. همچنین یادتان باشد که در اعداد رینولدز کوچک و مواقعی که افت فشار بسیار کم باشد، این تجهیزات دقت لازم را نخواهند داشت. جالب است بدانید که همواره این نوع فلومتر، در حدود یک پنجم از بازار جهانی را به خود اختصاص داده است. در کنار این محصول از شیر برقی آسکو استفاده می شود.
در ضمن نخستین بار در قرن هجدهم میلادی، برنولی توانست ارتباط بین فشار استاتیک و فشار دینامیک را بیابد. زمانی که یک عامل محدودکننده در مسیر سیال قرار داشته باشد، کاهش فشار رخ می‌دهد. همچنین با افزایش دبی، میزان افت فشار نیز افزایش پیدا می‌کند. معمولاً بر اساس شرایط فرایند، می‌شود از صفحه اوریفیس یا لوله ونتوری به عنوان عامل محدودکننده بهره برد. در ضمن بر اساس معادله برنولی، توان دوم دبی با اختلاف فشار در بالادست و پایین دست این عامل محدودکننده، متناسب است.
فلومتر کوریولیس
اولین بار در دهه ۱۹۷۰ استفاده از شتاب کوریولیس در اندازه گیری دبی سیال، به ذهن مهندسان رسید. فلومتر کوریولیس می‌تواند دبی تقریباً تمام سیالات مانند نفت خام و پاک کننده‌های شیمیایی، روغن‌های گیاهی و سس کچاپ را تخمین بزند. همچنین دریچه جدیدی در کنترل فرایندهای صنعتی از طریق قابلیت اندازه گیری هم‌زمان چگالی و دبی جرمی، باز شد. لازم است بدانید که قیمت بالای این تجهیزات، شاید در نگاه اول بسیار نا مناسب جلوه کند. اما یادتان باشد که کارایی و دقت زیاد این محصول، در آینده‌ای نه چندان دور موجب سبقت گرفتن آن از رقیبان خواهد شد.
فلومتر ورتکس
اولین بار تئودور فون کارمان"Theodore Von Karman"، ریاضی دان مجارستانی فرضیه‌ای بر مبنای عملکرد این فلومترها مطرح کرد. بر اساس این فرضیه، زمانی که مانعی سر راه جریان قرار گیرد، به شکل متناوب، گردابه‌هایی به وجود می‌آیند. لازم به ذکر است که فرکانس تشکیل این گردابه‌ها، ارتباط مستقیمی با اندازه و شکل آن مانع دارد. این دستگاه برای اندازه گیری دبی حجمی مایعات و در بسیاری از شاخه‌های صنعتی گازها و بخار استفاده می‌شود.
فلومتر حرارتی
فلومتر حرارتی، نوع دیگری از فلومترها است که دبی جرمی را اندازه گیری می‌کند. از این محصول بیشتر برای پایش و کنترل مصرف گازهایی مانند هوای فشرده، کربن دی اکسید و گاز طبیعی و همچنین تشخیص نشتی استفاده می‌شود. این دبی سنج، استفاده زیاد و دقت معقولی دارد. اما یادتان باشد که کاربرد آن با محدودیت‌هایی نیز مواجه است. به عنوان مثال محدودیت‌هایی مانند وجود رطوبت در گازهای اشباع. همچنین وجود مخلوط دو فازی در این فلومتر باعث به وجود آمدن خطا در اندازه گیری و خوردگی سنسور دما خواهد شد.
نتیجه‌گیری
ما در این مقاله مطالبی را درباره فلومتر و انواع آن برای شما شرح دادیم. اندازه گیری سرعت هوا و جریان آب از قدیم مورد توجه انسان بوده است. همچنین دانش نسبت به جهت و سرعت باد برای جهت یابی و اندازه گیری جریان آب از نخستین تلاش‌ها جهت سنجش دبی سیالات است. در ضمن این روزها نیز اندازه گیری دبی سیالات در محیط‌های صنعتی موضوع بسیار مهمی است.
به عنوان مثال ایمنی، کنترل فرایند، کیفیت محصول، راندمان تولید و مدیریت هزینه‌ها موارد بسیار مهمی هستند که باید به خوبی صورت گیرند. به همین دلیل استفاده از فلومتر بسیار گسترده است. امیدواریم از مطالبی که ذکر کردیم در انتخاب فلومتر مورد نظر استفاده نمایید.
