عملکرد فلومتر
آیا می‌دانید هدف از طراحی و تولید فلومتر التراسونیک چیست؟! همانطور که می‌دانید، امواج صوتی فراتر از محدوده‌ی شنوایی هستند. اغلب در تمامی فرآیندهای صنعتی، اندازه گیری دما از ارزش بسیار بالایی برخوردار است. اما از دیگر المان‌های ارزشمند در صنایع مختلف، میتوان به اندازه گیری انواع جریان سیال اشاره کرد. یکی از اجزا جدایی ناپذیر و تجهیزات ابزار دقیق در صنایع مختلف، فلومترهای التراسونیک هستند.
پایه و اساس اندازه گیری در فلومتر التراسونیک، مکانیزم دوپلر می‌باشد. اصول کاربردی و قوانین ارزشمند اثبات کرده‌اند که امواج صوتی می‌توانند بر روی اندازه گیری نرخ جریان بسیار تاثیرگذار باشند. در دنیای واقعی شاهد انواع بسیار زیاد دبی سنج‌ها و یا فلومترها هستیم. طراحی و تولید آنها اغلب بر اساس اصول الکتریکی، مکانیکی و فیزیکی انجام پذیرفته است. در فلومترهای التراسونیک از ویژگی‌های فیزیکی بسیار ساده‌ی صدا، برای اندازه‌گیری سرعت جریان سیال، بهره برداری می‌شود.
فلومتر التراسونیک
فلومتر التراسونیک چیست؟
برای یک تعریف کلی برای پاسخ سوال فلومتر التراسونیک چیست؟! می توان گفت که: این فلومتر وظیفه‌ی اندازه گیری جریان حجمی سیال را بر عهده دارد. طراحی منحصر به فرد این فلومتر سبب شده است که کاربران بتوانند سرعت جریان سیال را (در محدوده‌ی بسیار گسترده از شرایط جریان) با دقت بسیار بالایی اندازه گیری نمایند. از این فلومترها با عنوان اندازه‌گیرهای امواج صوتی نیز یاد می‌شود.
این ابزار کارآمد و قدرتمند، سرعت سیالات مورد نظر را به وسیله امواج فراصوت اندازه گیری و مشخص می‌کند. از این فلومتر میتوان به یک تجهیز انبساطی نیز اشاره کرد. عملکرد آن به نحوی است که با اندازه گیری اختلاف بین زمان سفر و اندازه لوله، سرعت و دبی را مشخص می‌نماید. کارکرد این دبی سنج وابسته به دو ترانسدیوسر التراسونیک می‌باشد. ترانسدیوسرها در خارج از لوله نصب شده و به عملکرد آنها به صورت فرستنده و گیرنده کمک می‌کنند. بنابراین با ارسال و دریافت انرژی صوتی مدوله شده به صورت متناوب، با فرکانس بین این دو ترانسدیوسرها، عمل می‌کند.
فلومتر التراسونیک
عملکرد فلومتر التراسونیک:
یکی از مهمترین دلایل برای بهره برداری از فلومتر التراسونیک در صنایع مختلف، عملکرد منحصر بفرد آن است. با این فلومتر میتوان شاهد استفاده از سه روش کاربردی برای اندازه گیری امواج التراسونیک بود. این روش‌ها عبارتند از: .
روش داپلر:
روش داپلر (عملکرد این فلومترها به نحوی است که یک سیگنال التراسونیک با زاویه و فرکانس مشخص از یک لوله عبور داده می‌شود. برخورد این فرکانس به گاز درون مایع و یا ذرات موجود در سیال، سبب انعکاس سیگنال مشخصی خواهد شد. فرکانس این سیگنال متناسب با سرعت سیال تغییر می‌کند. با این روش کاربران به راحتی به اختلاف بین فرکانس سیگنال ارسالی و فرکانس دریافتی دسترسی خواهند داشت. در نتیجه کاربران می‌توانند با محاسبه‌ی اختلاف آنها، به میزان سرعت و دبی سیال عبوری دست یابند.روش زمان انتقال:
روش زمان انتقال: (در نوع فلومتر التراسونیک با نحوه محاسبه زمان عبور، هیچ تماسی بین سیال و فلومتر نخواهد بود. از این رو میتوان شاهد افزایش قابلیت استفاده از آن، در محدوده‌های دمایی بسیار گسترده و وسیع بود. امواج التراسونیک در یک فشار و دمای مشخص با یک سرعت معین از درون مایع عبور می‌کنند. عملکرد این دستگاه به نحوی است که: امواج یکبار برخلاف حرکت سیگنال و بار دیگر در جهت حرکت سیگنال، منتشر می‌شوند. اختلاف بین رفت و برگشت امواج صوتی، بیانگر سرعت سیال خواهد بود. لازم به ذکر است که در نظر گرفتن چگالی سیال در این روش اندازه گیری بسی ضروری می‌باشد. چگالی سیال باید بیشتر از حد تعیین شده باشد تا بتواند موج صوتی را از درون خود عبور دهد.اغلب این فلومترها با روش زمان عبور، از بازه‌ی زمانی اندازه گیری محدودی برخوردار هستند. لذا برای اندازه گیری جریان‌های با سرعت متغیر، هرگز مناسب نخواهند بود.) از دیگر انواع این فلومترها، میتوان به فلومتر التراسونیک کانال باز نیز اشاره کرد.
فلومتر التراسونیک
مزایای تکنولوژی فلومتر التراسونیک:
عملکرد منحصر بفرد با کارایی بسیار بالا، موجب شده است که این فلومترها در نوع خود نیز یکی از محبوبترین و کاربردی‌ترین فلومترها شناخته شوند. از جمله مزایای فوق العاده در این فلومترها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- عدم برخورداری از اجزای متحرک
- قابلیت تعویض و تعمیر بسیار آسان فلومتر
- نصب ساده و آسان
- برخورداری از میزان حساسیت پایین به ارتعاشات و تغییر فشار
- برخورداری از انواع مدل‌های قابل حمل و کاربردی برای اندازه گیری‌های موقت
- برخورداری از کاربرد گسترده برای سیالات فرایندی (عدم استفاده برای سیالات حاوی ذرات معلق)
- مقاومت در برابر دماهای بالا
- عدم فرسایش
- قابل استفاده برای دبی آب، اسیدها، نفت، صنایع پتروشیمی و غیره
- برخورداری از درستی و دقت بسیار بالا در ارائه نتایج کاربردی
- برخورداری از قابلیت نصب انعطاف پذیر (نصب به صورت موقت و دائم)
- برخورداری از عمر طولانی
- عدم ساییدگی و خوردگی به جهت برخورد با سیال
- برخورداری از طراحی گیره‌ای یا درون خطی برای اندازه گیری جریان موقت یا ثابت
- کنترل دماهای شدید و فشارهای بالا
تفاوت فلومتر التراسونیک
فلومتر التراسونیک :
همانطور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم، سه نوع فلومتر التراسونیک وجود دارد. این فلومترها با طراحی منحصر بفرد، کارآیی قابل توجهی را در بر خواهند داشت. از تفاوت‌های این فلومترها میتوان به موارد مختلفی اشاره نمود. این فلومترها از نقاط مشترکی نیز برخوردار می‌باشند. هزینه‌ی بالای استفاده از جمله نقاط مشترک این فلومترها به شمار می‌رود. همچنین بسیاری از مزایای فلومترهای التراسونیک، با یکدیگر یکسان می‌باشد. اما نکته قابل توجه، تفاوت و تمایز بین این فلومترها است.
• اجزا تشکیل دهنده از جمله تفاوت‌های قابل توجه در این فلومترها به شمار می‌روند.
• برخی از این فلومترها قابلیت کار کردن در شرایط سخت را در بر دارند. در مقابل برخی دیگر قابلیت بهره برداری در شرایط سخت را در بر نخواهند داشت.
• این فلومترها از نحوه‌ی نصب متفاوتی نیز برخوردار می‌باشند. برخی از آنها به صورت: درون خطی و برخی دیگر به صورت گیره‌ای بر روی خط لوله مورد نظر نصب خواهند شد. فلومترهای درون خطی در داخل خط لوله نصب خواهند شد. اما فلومترهای گیره‌ای به سطح بیرونی خط لوله متصل خواهند شد.
• برخی از این فلومترها به نحوی طراحی شده‌اند که برای اندازه گیری موقت بسیار مناسب و ایده‌آل خواهند بود. اما برخی دیگر قابلیت نصب مداوم را در بر خواهند داشت.
• کاربرد و موارد استفاده از فلومتر التراسونیک نیز از دیگر وجه تمایز فلومترهای التراسونیک به شمار می‌رود. از این فلومترها در صنایع مختلفی استفاده خواهد شد. برخی از انواع این فلومترها از مقاومت دمایی بسیار بالایی برخوردار هستند. به این مفهوم که در سرمای بسیار زیاد و یا گرمای شدید، مقاومت قابل توجهی را در بر دارند.
