فلومتر چیست

فلومتر (Flowmeter) یک ابزار اندازه‌گیری است که برای اندازه‌گیری و کنترل جریان یک مایع یا گاز درون یک لوله یا کانال استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها بر اساس اصول و مکانیزم‌های مختلفی کار می‌کنند و به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. معمولاً فلومترها بر اساس پارامترهایی مانند سرعت، ولوم، جرم یا تعداد مولکول‌ها عمل می‌کنند.

در ویدیو زیر به خوبی مدلهای و کاربرد و مزایا و معایب انواع فلومتر صنعتی آمده است :

به طور خلاصه برخی از مهمترین انواع فلومترها عبارتند از:

1. مدل الکترومغناطیسی: این نوع فلومتر بر اساس قانون فاراده کار می‌کند و می‌تواند جریان مایعات الکتریکی را اندازه‌گیری کند.
2. مدل التراسونیک: این نوع فلومتر با استفاده از امواج صوتی فراصوتی کار می‌کند و برای اندازه‌گیری جریان مایعات و گازها استفاده می‌شود.
3. مدل توربینی: این فلومتر بر اساس چرخش یک توربین کوچک در مسیر جریان کار می‌کند و می‌تواند جریان مایعات و گازها را اندازه‌گیری کند.
4. مدل روتامتر: این نوع فلومتر بر اساس اصل برنولی کار می‌کند و می‌تواند جریان گازها و مایعات را اندازه‌گیری کند.

هدف اصلی استفاده از فلومترها کنترل و نظارت بر جریان مواد در فرآیندهای صنعتی و تحقیقاتی است. به کمک این دستگاه‌ها می‌توان مقادیر دقیق جریان را اندازه‌گیری کرد و در صورت نیاز، تنظیمات مناسبی برای بهینه‌سازی فرآیندها انجام داد.

به زبان ساده تر فلومتر یا دبی سنج یا جریان سنج وسیله ایست که حجم یا جرم مواد عبوری در یک لوله یا کانال را نسبت به زمان اندازه گیری میکند . در بیشتر صنایع نظیر صنایع نفت و پتروشیمی و آب و فاضلاب … دانستن مقدار دقیق فلوی عبوری سیالی مانند گاز و یا نفت با توجه به ملاحظات فنی و اقتصادی از اهمیت ویژه ای برخوردار است و دانستن اینکه فلومتر چیست و کاربرد و انواع آن در صنعت کدامند از اهمیت ویژه ای برخوردار است . برای مثال توجه به این نکته که میزان کل فلو که معرف جرم ماده مصرفی است در بسیاری موارد نظیر پروسه های صنعتی کاربرد اقتصادی و معادل قیمت خرید و یا فروش ماده مورد نظر است. همچنین اندازه گیری دقیق فلو به دلیل ملاحظات مالی در فروش وخرید حجم مشخصی از ماده و کالا مانند کنتور گاز خانگی و تبادلات نفتی و …اهمیت ویژه ای دارد.
تکنیکنهای مختلفی برای اندازه گیری فلو به کار میرود که میتوان به پاره از متداولترین آنها در زیر اشاره کرد .

روش جابجائی مثبت Positive Displacement Flow meter

معمولا این نمونه جریان سنج به کمت دنده های اوال یا بیضی میزان مشخص و دقیقی از مقدار سیال را جابجا و اندازه گیری میکنند و بیشتر برای مواد با ویسکوزیته بالا شبیه روغن کاربرد دارند با توجه به مکانیزم پیمانه ای که دارند از دقت خوبی برای اندازه گیری فلو برخوردار هستند .

اوریفیس پلیت/ Orifice Plate

ونتوری

از قدیمی ترین و پر کاربرد ترین روشهای اندازه گیری فلوی سیالات مختلف همین نمونها های اوریفیس پلیت میباشد . ساختار ساده گذاشتن یک صفحه با سوراخ محاسبه شده در خلال جریان عبوری و اندازه گیری اختلاف فشار دو طرف صفحه امکان اندازه گیری سرعت سیال و به دنبال آن فلو و میزان جریان بسیار ساده و هوشمندانه میباشد .

توربینی Turbine Flowmeter

از فلومتر توربینی برای اندازه گیری فلوی مواد مختلف البته با ویسکوزیته پائین میتوان استفاده کرد . این دبی سنج از یک توربین و شمارشگر مخصوص که تعداد دور بر دقیقه این توربین را محاسبه میکند تشکیل شده است و بیشتر به دلیل قیمت مناسب و سازوکار ساده مورد استفاده قرار میگیرد . همچینن نسبت به فلومترهای الکترومغناطیسی نیازی به رسانائی سیال در این ابزار دقیق نیست.

روتامتر (variable area Flowmeter)

جریان سنج سطح متغیر یا روتامتر تقریبا ارزانترین روش فلومتری سیالات گازی و مایعات میباشد و با تکنیک ساده گوی یا نشانگر شناور در سیال عبوری از یک لوله شفاف امکان قرائت میزان فلو میسر میگردد .

با توجه به دقت کم این فلومتر بیشتر برای دیدن بصری فلو و به عنوان نمایشگر جریان سیال از این نمونه استفاده میگردد.

مدلهای متال تیوب نیز از همین مکانیزم سود میبرند با این تفاوت که از چیزی شبیه دریجه با قابلیت جابجایی در محل عبور سیال استفاده میگردد .این فلومتر ها معمولا یک لوله فلزی و یک نمایشگر مکعبی شکل دارند و برای سایزهای بزرگتر از دو اینج و به صورت نصب فلنچی مورد استفاده قرار میگرند و برای امکانات بیشتری نظیر ارسال خروجی به پی ال سی و یا امکان اندازه گیری فلوی سیالات ویسکوز کاربرد دارد.

فلومتر آلتراسونیک

فلومتر آلتراسونیک که از پدیده دولپر برای اندازه گیری میزان جریان استفاده میکند روش زمان انتقال و خود به مدلهای …. Ultrasonic: Transit Time, Time of Travel, Time of Flight تقسیم میشوند .

جریان سنجهای آلتراسونیک یا اولتراسونیک بیشتر برای سیالات کثیف نظیر آب فاضلاب مورد استفاده قرار میگردند و در نمونه های پرتابل برای سایزهای بزرگتر لوله کاربرد فراوان دارند . این فلومترهای با استفاده از فرآیند دوپلر در فیزیک و ارسال امواج فراصوتی به سیال در حال رفت و همچنین برگشت و اندازه گیر فرکانس برگشتی قابلیت اندازه گیری سرعت سیال را در انواع مدلهای خود بسته به کاربرد و کیفیت با دقتهای متفاوت دارند .

فلومتر الکترومغناطیسی Magnetic Flowmeter

فلومترهای مغناطیسی با توجه به رسانندگی سیال و میزان نفوذ امواج الکترومغناطیسی با توجه به سرعت آن در بسیاری از موارد برای آب و مواد رسانا کاربرد دارند . در انوا مختلف جریان سنج در تولید این فلومتر خواص سیال و کاربرد آن را در جنس بدنه و الکترودهای آن در نظر گرفته میشود . …

ورتکس Vortex Shedding Flowmeter

از فلومترهای ورتکس برای اندازه گیری بیشتر سیالات ، حتی مایعات با ویسکوزیته بالا شبیه روغن و قیر داغ و سیالات با دمای بالا میتوان استفاده کرد. مکانیزم این مدل فلومتر بر اساس سنسوری که قابلیت اندازه گیری لرزشهای اینجاد شده در اثر جریانات گردابی سیال پس از برخورد با مانعی در مسیر حرکت خود را دارد میباشد .

فلومتر مخصوص کانالهای باز

در مدلهای Weir and Flume Open channel برای اندازه گیری حجم بالای فلوی عبوری در کانال های روباز و رودخانه های با ایجاد مجراهایی با شکل مشخص و اندازه گیری سطح مایع میتوان میزان دبی آب را اندازه گیری نمود.

–
کوریالیس Coriolis

فلومترهای کوریالیس از دقیقترین و گرانترین نمونه های این ابزار میباشند که قادر به اندازه گیری بیشتر سیالات دارا با دقت بالا دارا میباشد . بیشتر از این فلومتر در ایستگاه های گاز و صنایع نفتی که دقت اندازه گیری در پروسه دقیق نیاز میباشد و همچنین برای مواردی نظیر خرید و فروش مواد نفتی و استفاده میگردد .

مس فلومتر گرمائی Thermal Mass Flowmeter

فلومترهای ترمال مس یا بیشتر با توجه به اینکه در سیالات گازی فشار خط در اندازه گیری میزان جریان اثر مستقیم دارد میتواند با مکانیزمی که مستقل از فشار و فقط با میزان اندازه گیری دمای یک المان دمایی به کمک یه سنسور دما دارد مستقل از فشار با دقت مطلوب فلوی مورد نظر را اندازه گیری نماید .

پیتوت Pitot Tube Flowmeter

برای اندازه گیری فلو کانالهای هوایی و بیشتر در صنایع HVAC یا گرمایش و سرمایشی از مدلهای پیتوت تیوب که تشکل شده از یک لوله ته باز که با یک فشار سنج میزان فشار داخل آن مرتبط با فلوی عبوری از سر باز طرف دیگر میباشد استفاده میگردد .