در صنایع مختلف که در جوامع حاکم است برای هر پارامتری که در صنعت مورد استفاده قر ار می گیرد با توجه به نوع کاربردی که دار د تجهیزایی ایجاد شده که می توانند به چرخه فراییند های تولید کمک چندان کند . یکی از پامراتر هایی که امروزه مورد بحث قرار می گیرد اندازه جریان اب و هوا می باشد که کاربرد زیادی دارد بر ای اندازه گیری جریان اب و هوا از کمیتی به نام دبی استفاده می کند دبی واحد فیزیکی که از حر کت سیال نتجیه می شود .
تجهیزاتئ متنوعی جهت اندازه گیری میزان جریان یا دبی سیال انتقال یافته ارایه شده اند که به انها دبی سنج یا جریان سنج گفته می شودبا توجه ایین که جریان درون سیال اب و هوایا گاز می باشد جریان سنج در حقیقت دستگاهی می شود که میزان سیال جابه جا شده درون خط لوله را اندازه گیری می کنند جریان سنج متناسب نیازمند تجربه و دانش باالایی است و در زمان طراحی انتخاب و نصب آن باید دقت بیشتری به خرج داد.
انواع فلومتر :
انواع فلومتر از لحاظ تکنیک اندازه گیری جریان:
• فلومتر(دبی سنج) جابجائی مثبت Positive Displacement
• فلومتر(دبی سنج) اوریفیس پلیت Orifice Plate
• فلومتر(دبی سنج) توربینی Turbine
• فلومتر(دبی سنج) روتامتری Rotameter
• فلومتر(دبی سنج) التراسونیک با پدیده دوپلر Ultrasonic: Doppler
• فلومتر(دبی سنج) التراسونیک با روش زمان انتقال و …. Ultrasonic: Transit Time, Time of Travel, Time of Flight
• فلومتر(دبی سنج) ونتوری Venturi flowmeter
• فلومتر(دبی سنج) مغناطیسی یا الکترومغناطیسی Magnetic
• فلومتر(دبی سنج) ورتکس Vortex Shedder
• فلومتر(دبی سنج) مخصوص کانالهای باز Weir and Flume Open channel
• فلومتر(دبی سنج) کوریولیس Coriolis
• فلومتر(دبی سنج) حرارتی Thermal
• فلومتر(دبی سنج) پیتوت Pitot Tube
• فلومتر(دبی سنج) فشار تفاضلی Differential pressure
۱.فلومتر توربینی: فلومتری کوچک و بسیار خطی و ارزان که داده هایی بسیار دقیق و قابل اعتماد ارائه می دهد.
۲.فلومتر آلتراسونیک (فراصوتی) این مدل از دبی سنج ها دارای دقت اندازه گیری پایینی هستند.
۳.فلومتر ونتوری: در این روش دبی سیال را با استفاده از لوله های ونتوری و سنجش اختلاف فشار به دست می آورند.
۴.فلومتر ورتکس: در این روش با قرار دادن مانع و گردابه و ایجاد نوسان، سیگنال خروجی ارسال می شود که با استفاده از آن دبی بخار یا گاز و مایع را محاسبه می نمایند.
۵.فلومتر اریفیس پلیت: این فلومتر از انواع فلومتر های فشار تفاضلی بوده که با قرار دادن صفحه فلزی در مسیر عبور سیال، امکان اندازه گیری دقیق دبی سیال را ایجاد می کند.
۶.فلومتر کوریالیس: اندازه گیری دبی تمام سیالات شامل نفت خام، پاک کننده های شیمیایی و غیره.
۷.فلومتر حرارتی: از کاربرد های این تجهیز می توان تشخیص نشتی در لوله ها، چک کردن میزان مصرف گاز هایی مثل کربن دی اکسید و غیره را نام برد. فلومتر حرارتی دارای دو سنسور حرارتی بوده و دبی جرمی سایالات را اندازه گیری می نماید.
۸.فلومتر جرمی یا مس فلومتر: این مدل از جریان سنج بسیار مناسب فرآیند های مربوط به انتقال جرم می باشند.
۹.فلومتر مغناطیسی: اندازه گیری فلو مایعاتی که دارای ویژگی هدایت الکتریکی هستند.
۱۰.فلومتر اختلاف فشار یا فشار تفاضلی: این روش بسیار پرکاربرد، فلوی سیال را بر اساس افت فشار بوجود آمده اندازه گیری می نماید.
۱۱.فلومتر کانال باز: این فلومتر همانطور که از نامش مشخص است برای سنجش دبی سیال داخل کانال های باز مثل سد، چاه و غیره کاربرد دارد.
۱۲.فلومتر دنده ای: این دبی سنج که به آن فلومتر چرخ دنده ای و اوال گیر نیز گفته می شود، با طراحی خاصی که دارد، طیف گسترده ای از حوزه های گوناگون را تحت پوشش قرار می دهد. فلومتر دنده ای دارای مدل های بسیاری است که می توان دو مدل حلزونی و بیضوی را نام برد. دلیل نامگذاری این دبی سنج ها، شکل چرخ دنده داخل اتاقک آنها است.
دسته بندی جریان سنج
اساس طبقه بندی فلومتر ها را می توان بر نحوه اندازه گیری جریان سیال و نوع کار برد ان طبقه بندی کرد جریان سنج ها از روش های متنوعی برای تبدیل جریان سیال به یک خروجی مناسب که قابل اندازه گیری یاشد استفاده می کند این روش ها می توان به 4 گروه تقسیم کرد
جریان سنج های حجمی :
این نوع جریان سنج ها مستفیما حجم سیال عبوری را اندازه گیری می کند و اندازه گیری جریان حجمی نیازی به اطلاعات دیگری سیال ندارد.
مثال : جریان سنج های جابه جایی مثبت
جریان سنج های سرعتی
این جریان سنج ها سرعت حرکت سیال را اندازه گیری می کند در نظر گرفتن تناسب سرعت تغییر یک ماده با سرعت سیال عبوری به سنجش جریان حجمی می انجامد و با واحد m/s معرفی می شود.
جریان سنج های مغناطیسی توربینی و التر اسونیک (ما فوق)
جریان سنج های جرمی :
این جریان سنج ها مستقیما جریان جرمی سیال را اندازه گیری می کنند و خروچجی ان ها جرم سیال عبوری را در یک محدوده زمانی مشخص می کند در این جریان سنج نیازی به چگالی سیال ندارد
جریان سنج های استنباطی:
این نوع سنسور ها هیچ کدام از مقادیر سرعت حجم یا مقادیر حجم یا جرم را اندازه گیری نمی کنند بلکه متغیر های دیگری را که از نطر فیزیکی با تغیرات جریان را بر اساس آن محاسبه کرد این محاسبه بر اساس روابط فیزیکی و منجنی های کالیبراسیون سنسور انجام می شود .
اساس دیگر طبقه بندی فلومتر:
مبدل هاي انسدادی (Obstruction):
از انرژي موجود در سيال جهت اندازه گيري استفاده می¬ نمایند. به عنوان مثال، مي ¬توان به فلومترهاي توربيني (Turbine)، چرخشي (Vortex)، صفحه اوريفيس، لوله ونتوري و لوله پيتوت اشاره کرد.
مبدل های غیر تماسی (Non-Intrusive) :
شامل فلومتر مغناطيسي (Electromagnetic) و اولتراسونيك (Ultrasonic) مي باشند.
کاریرد فلومتر
با توجه به مکانسمی که فلومترها دارند یکی از تجهیزات مورد نیاز صنعت می باشد و نیاز آن در فرایند واجب می باشد
اما به طور کلی :
کاربرد فلومتر ها می توان
• ورودی و خروجی تصفیه خانه آب و فاضلاب
• اندازه گیری جریان مایع، گاز یا بخار
• اندازه گیری جریان‌های کوچک یا خیلی بزرگ
• اندازه گیری فشار و دمای سیالات
• در ایستگاه های پمپاژ
• اندازه گیری فلو گاز یا بخار درون لوله
اساس و کار و فلومتر های به است اندازه گیری دبی سیال اما با توجه به ساخنار و عمکلرد فلومنر انها با هم متفاوت است
یک جریان سنج شامل 3 بخش می باشد
سنسور یا عنصر اولیه(primary element):
این قسمت بخشی از جریان ستج است که مستقیما با سیال در ارتباط و به ان flow element گفته می شود این بخش جریان سنج معمولا با سیال عبوری در تماس بوده و به بخش مرطوب نیز معروف (watted parts) است .
مبدل (transducer) :
این قسمت فلوی عبوری از ابزار اولییه را به یک سینگال الکتریکی و یا تغییر مکانیکی قابل اندازه گیری تبدیل میب کند .
فرستنده سینگال (transmitter) :
این بخش سینگال متناسب با سیستم کنترل و استاندارد های مورد نیاز تولید و به سیستم ارسال می نماید
اما هر یک ازفلومتر خود به صورت واحد ساختار جداگانه دارد
فلومتر مغناطیسی:
فلومتر مغناطیسی جزو یکی از انعطاف پذیر ترین و پرکاربرد ترین انواع فلومترها است. فلومتر مغناطیسی بر اساس قانون الکترومغناطیسی فارادی کار میکند ، زمانی که یک میله فلزی در یک میدان مغناطیسی حرکت کند این حرکت میله باعث ایجاد ولتاژ الکتریکی میشود. فلومتر مغناطیسی جزو جریان سنج های حجمی است و در آن هیچ قسمت متحرکی وجود ندارد .
.jpeg)
فلومتر کوریولیس:
فلومتر کوریولیس به علت دقت بالا و کیفیت باالایی که دارد یکی از محبوب ترین فلومتر ها برای کسانی میباشد که قصد دارند شدت جریان سیالات مختلف را اندازه گیری کنند. ساختار کلی این فلومتر بر اساس مقوله کوریولیس میباشد. اساس مقوله کوریولیس بر اساس قانون دوم حرکت نیوتن است . علمکرد این دبی سنج به این گونه است که دو لوله با کمک سیم پیچ به نوسان در میایند و سیال از داخل این لوله ها عبور میکند.
مس فلومتر:
مس فلومتر یا فلومتر جرمی در معنای لغوی به معنی جریان سنج جرمی است. همچنین خرید فلومتر یکی از مهم ترین و پرچالش ترین فرایند ها در صنایع مختلف است ، زیرا یکی از مهم ترین کارها اندازه گیری جریان سیالات در لوله ها است. مس فلومتر (mass flow metr) یا جریان سنج جرمی حرارتی ، میزان جرم گاز را بر اساس انتقال حرارت جابجایی سطح گرم شده به سیال جاری در یک زمان مشخص را اندازه گیری می کند.
فلومتر ورتکس:
فلومتر ورتکس اولین بار توسط دانشمندی به نام Theodore von Kármán کشف شده است. اساس کار این دبی سنج بر مبنای یک پدیده که در دینامیک سیالات به وجود می اید کار میکند. کنتور های چرخشی گرداب سرعت مایع را با استفاده از یک اصل مشخص که به افتخار دانشمند آن به ان اصل von Kármán گفته میشود اندازه گیری میکند .
فلومتر التراسونیک:
فلومتر التراسونیک به منظور تعیین سرعت سیال جریان در یک لوله از امواج صوتی است استفاده کنیم . ممکن است در بعضی مواقع جریان وجود نداشته باشد ، در این زمان این دبی سنج فرکانس امواج التراسونیک را به یک لوله انتقال میدهد و برگشت آن نسبت به مایعی که درون سیال است ، یکسان میباشد. به علت تاثیری که داپلر در زمان جریان میگذارد ، فرکانس موج بازتاب شده متفاوت میباشد.
