اندازه‌گیری جریان یکی از نیازهای اساسی برای اطمینان از دقت و کارایی فرآیندها است. در صورتی که در هر صنعتی مقدار پردازش سیال دقیق نباشد، خسارات جبران‌ناپذیری به وجود خواهد آمد. بنابراین، توجه به اندازه‌گیری جریان امری بسیار ضروری و حیاتی است.

اندازه‌گیری جریان مایع یا گاز به‌صورت مستمر انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود که تمامی فرآیندهای کاری از جمله انتقال مایعات و کنترل سیال با دقت، روانی و ایمنی لازم انجام می‌گیرند.

اندازه‌گیری جریان باید با دقت و صحت انجام شود. برای این کار، از دستگاه‌هایی استفاده می‌شود که توانایی اندازه‌گیری دقیق جریان را دارند. استفاده از دستگاه‌های مناسب مانند فلومتر با تکرارپذیری و قابلیت اطمینان بالا، برای انجام اندازه‌گیری صحیح ضروری است.

فلومتر چیست؟

فلومتر یکی از مهم‌ترین تجهیزات ابزار دقیق در صنایع فرآیندی است که برای اندازه‌گیری جرم یا حجم سیال عبوری در واحد زمان از لوله استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری جریان سیالات مانند مایع، گاز و بخار اهمیت زیادی دارند و از نظر اقتصادی و فنی برای کنترل بهتر فرآیند ضروری هستند.

کاربرد فلومتر چیست؟

فلومترها برای تعیین نرخ جریان جرمی یا حجمی سیال مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها با نام‌های دیگری مانند دبی‌سنج یا سنسور دبی نیز شناخته می‌شوند. هدف از استفاده از فلومترها بهبود دقت، صحت و وضوح اندازه‌گیری سیال در صنایع فرآیندی است. فلومترها می‌توانند حجم، سرعت و جرم یک ماده را اندازه‌گیری کرده و از طریق محاسبات مختلف، جریان، فشار مطلق، فشار دیفرانسیل، ویسکوزیته و دما را گزارش دهند.

فلومتر چگونه کار میکند؟

فلومتر ابزاری حیاتی در صنایع مختلف است که برای اندازه‌گیری جریان سیالات استفاده می‌شود. عملکرد فلومتر بر اساس تکنولوژی‌های متنوعی مانند مغناطیسی، اولتراسونیک، توربینی و غیره می‌باشد. به عنوان مثال، در فلومتر مغناطیسی، با استفاده از قانون فارادی، ولتاژی متناسب با سرعت جریان سیال در یک میدان مغناطیسی تولید می‌شود که این ولتاژ برای اندازه‌گیری دقیق جریان به کار می‌رود. انتخاب نوع فلومتر مناسب بسته به ویژگی‌های سیال و شرایط فرآیندی بسیار حائز اهمیت است تا دقت و کارایی سیستم بهینه شود. با استفاده از فلومتر مناسب، می‌توان از بهره‌وری بالاتر و کنترل دقیق‌تری در فرآیندهای صنعتی اطمینان حاصل کرد.

انواع فلومتر برحسب مکانیزم و نحوه کار فلومتر ها

فلومترها بسته به کاربرد در انواع مختلفی ساخته می‌شوند. عنصر اصلی فلو بخشی از فلومتر است که در مسیر سیال یا در مجاورت آن قرار می‌گیرد. این بخش، یک تغییر فیزیکی مانند تغییر دما، فشار یا فرکانس امواج ایجاد می‌کند که با مقدار فلو ارتباط دقیق دارد.

فلومتر التراسونیک

فلومتر التراسونیک از امواج صوتی به عنوان روشی قابل اعتماد، دقیق و بدون نیاز به نگهداری برای اندازه‌گیری سرعت سیال استفاده می‌کنند که از آن نرخ جریان حجمی محاسبه می‌شود. این دستگاه‌ها بدون قطعات متحرک هستند که باعث افزایش دقت و اطمینان بیشتر آنها می‌شود و عملکرد بدون نیاز به نگهداری را فراهم می‌کنند. از آنجا که امواج اولتراسونیک قادر به نفوذ در مواد جامد هستند، مبدل‌ها می‌توانند روی سطح بیرونی لوله نصب شوند و اندازه‌گیری کاملاً غیرتهاجمی را فراهم می‌کنند که مشکلات مربوط به سازگاری شیمیایی، محدودیت‌های فشار و افت فشار را از بین می‌برد. ویژگی کلمپ‌آن فلومتر التراسونیک نیز آن‌ها را قابل حمل می‌سازد و به این ترتیب می‌توانند در مناطق مختلف برای بررسی‌های مقطعی جریان استفاده شوند.

فلومتر مغناطیسی

فلومتر کترومغناطیسی (همچنین به نام فلومتر مگنتیک یا فلومتر مغناطیسی شناخته می‌شوند)، نوعی فلومتر حجمی هستند که از القای مغناطیسی برای اندازه‌گیری سرعت سیال استفاده می‌کنند. این روش اندازه‌گیری در اندازه‌گیری سیالات پایه آب در هنگام عبور از لوله بسیار دقیق است.

فلومتر الکترومغناطیسی دارای طراحی بدون مانع هستند که مانع از جریان سیال می‌شود و با الکترودهای تعبیه‌شده در طرف مقابل لوله جریان یا حسگر برای دریافت سیگنال عمل می‌کنند. فلومتر های مغناطیسی در بسیاری از کاربردهای شهری و فرآوری عملکرد بسیار خوبی دارند و به سنجش ایده‌آل برای اندازه‌گیری سیالات رسانا مانند آب یا دوغاب تبدیل شده‌اند.

در نهایت، فلومتر های مغناطیسی هیچ قطعه متحرکی ندارند، بنابراین نیاز به تعمیر یا تعویض آن‌ها به حداقل می‌رسد. دقت در طیف وسیعی از جریان می‌تواند تا ± 0.5٪ از سرعت جریان یا بهتر باشد. از این تجهیز در پروژه های نفت خام و گاز از این تجهیز استفاده میشود.

فلومتر ورتکس

فلومتر ورتکس با قرار دادن یک مانع در مسیر جریان سیال کار می‌کنند. این مانع به طور رایج به عنوان جسم bluff شناخته می‌شود. هنگامی که گاز یا مایع از کنار این مانع عبور می‌کند، گردابه‌هایی ایجاد می‌شوند که به صورت متناوب در دو طرف مانع تشکیل شده و از آن جدا می‌شوند.

فلومتر ورتکس عمدتاً از یک مانع، یک مجموعه سنسور و یک فرستنده تشکیل شده است.. فرکانس گردابه‌ها، یعنی تعداد گردابه‌های ایجاد شده در هر ثانیه، مستقیماً با سرعت جریان سیال متناسب است. این فرکانس گردابه‌ها برای محاسبه جریان جرمی استفاده می‌شود. مجموعه سنسور نوسانات فشار و سرعت تولید شده در هر دو طرف جسم بلوف توسط گردابه‌ها را ثبت کرده و یک سیگنال خروجی دیجیتال خطی تولید می‌کند.

فلومتر ونتوری

فلومتر ونتوری از یک ترانسمیتر اختلاف فشار و یک لوله با انقباض تشکیل شده است. این لوله با یک مقطع همگرا (کوچک شونده) در ورودی و یک مقطع واگرا (بزرگ شونده) در خروجی ساخته شده است. جریان سیال همیشه در جهت از مقطع بزرگتر به سمت مقطع کوچکتر از طریق گلویی (ناحیه باریک) حرکت می کند. ورودی بالادست لوله به پورت فشار بالا  و خروجی پایین دست  به پورت فشار پایین سنسور فشار تفاضلی متصل می شود. هنگامی که سیال وارد دستگاه می شود، سرعت آن افزایش می یابد و فشار آن کاهش می یابد. سنسور فشار تفاضلی، اختلاف فشار بین ورودی و خروجی لوله ونتوری را اندازه گیری می کند.

فلومتر پیتوت تیوب

اصل پیتوت تیوب از دو لوله برای انتقال فشار سیال به عنصر حسگر استفاده می‌کند، به گونه‌ای که اختلاف فشار بین این دو لوله متناسب با سرعت جریان است. از این طریق، با توجه به جزئیات رسانه و اندازه لوله، می‌توان نرخ جریان واقعی را محاسبه کرد. این روش برای اندازه‌گیری جریان گازها یا بخار ایده‌آل است و برای اندازه‌گیری جریان هوای مرطوب فشرده در خروجی کمپرسور جهت ارزیابی بازدهی کمپرسور یا تحویل هوای آزاد (FAD) بسیار مناسب است.

فلومتر واریابل

فلومتر واریابل  (روتامتر) یک دستگاه اندازه‌گیری جریان حجمی مایعات و گازها است. در داخل فلومتر واریابل ، گاز یا مایع یک شناور را تا زمانی که به تعادل برسد، حرکت می‌دهد که این روش برای اندازه‌گیری نرخ جریان استفاده می‌شود. کاربر به‌راحتی می‌تواند نرخ جریان گاز یا مایع را از یک مقیاس در کنار لوله یا روی خود لوله بخواند.

فلومتر کوریولیس

فلومترهای جرمی کوریولیس از خاصیت لَختی سیالات یا گازهای جاری در لوله‌های نوسانی برای اندازه‌گیری جرم سیال استفاده می‌کنند. این لَختی باعث پیچش لوله به نسبتِ نرخ جرمی جریان سیال می‌شود و این پیچش توسط حسگرهایی اندازه‌گیری شده و به سیگنالی خطی از نرخ جریان تبدیل می‌گردد. اولین ثبت اختراع برای فلومتر هایی بر پایه این اصل به دهه ۱۹۵۰ برمی‌گردد، اما تا دهه ۱۹۷۰ میلادی نخستین نسخه‌های صنعتی فلومترهای جرمی کوریولیس ساخته نشدند.

فلومترهای جرمی کوریولیس جرم سیال را با استفاده از لَختی آن اندازه‌گیری می‌کنند. مایعی یا گازی از درون لوله‌ای عبور می‌کند که توسط یک لرزاننده کوچک به ارتعاش درآمده است. این لرزش به طور مصنوعی باعث ایجاد شتاب کوریولیس در جریان سیال شده و نیروی پیچشی قابل اندازه‌گیری بر روی لوله ایجاد می‌کند که منجر به یک تغییر فاز می‌شود. این نیروی پیچشی با جرم سیال متناسب است و فلومتر با تشخیص تکانه زاویه‌ای حاصل‌شده، نرخ جرمی جریان را اندازه‌گیری می‌کند.

فلومترهای جرمی کوریولیس قادر به اندازه‌گیری جریان در هر دو جهت، یعنی هم رفت و هم برگشت، درون لوله هستند. در اکثر طراحی‌ها، لوله در دو نقطه لنگر انداخته شده و بین این تکیه‌گاه‌ها به ارتعاش درمی‌آید. این پیکربندی را می‌توان مانند ارتعاش دادن یک مجموعه فنر و جرم در نظر گرفت. هنگامی که یک مجموعه فنر و جرم به حرکت درآید، با فرکانس رزونانس خاص خود که تابعی از جرم آن مجموعه است، به ارتعاش در خواهد آمد. این فرکانس رزونانس به این دلیل انتخاب می‌شود که کمترین نیروی محرک برای ادامه ارتعاش مداوم لوله پر شده مورد نیاز است.

فلومتر توربینی

یک فلومتر توربینی ابزاری است که برای اندازه‌گیری نرخ جریان و حجم یک سیال مایع یا گازی استفاده می‌شود. این دستگاه بر اساس اصل چرخش توربین کار می‌کند. فلومتر توربینی شامل یک لوله یا کانال سیال با پره‌های توربین در داخل آن است و هنگامی که سیال از کانال عبور می‌کند، انرژی جنبشی سیال، پره‌های توربین را به حرکت در می‌آورد و باعث چرخش آنها می‌شود.

فلومتر اوریفیس

یک صفحه اوریفیس یک صفحه نازک و محکم با یک بازشو است که به عبور چیزی اجازه می‌دهد. این صفحه به صورت عمودی نسبت به جهت جریان در داخل لوله قرار می‌گیرد. مایعی که نرخ جریان آن ثابت است، هنگام عبور از طریق اوریفیس، سرعت آن لزوماً افزایش می‌یابد.

فلومتر نیز ابزاری است که مقدار مایع، گاز یا بخار جاری در یک لوله را اندازه‌گیری می‌کند. بنابراین، فلومتر اوریفیس در مکانیک سیالات نوعی فلومتر است که برای اندازه‌گیری نرخ جریان سیالات (مایعات یا گازها) بر اساس اصل اندازه‌گیری اختلاف فشار به کار می‌رود.

 

انتخاب فلومتر مناسب برای نیاز شما

انتخاب فلومتر به عوامل مختلفی بستگی دارد، مانند نوع سیال، شرایط دما و فشار فرآیند و ویژگی‌های کاربرد.

در ادامه چند نکته برای کمک به شما در انتخاب درست فلومتر ارائه شده است:

نوع فلومتر مورد نیاز را تعیین کنید

انواع مختلفی از فناوری‌های فلومتر وجود دارد که هر کدام برای انواع خاصی از سیال مناسب هستند. فناوری‌های رایج شامل دبی‌سنج دیافراگمی، ونتوری، شناور، الکترومغناطیسی، گردابی، اولتراسونیک، کوریولیس و حرارتی است. مناسب‌ترین مورد را برای کاربرد خود انتخاب کنید.

پارامترهای مد نظر را در نظر بگیرید

برای انتخاب فلومتر مناسب، پارامترهایی مانند چگالی سیال، فشار، دما و هرگونه افت فشار را در نظر بگیرید. این عوامل می‌توانند بر عملکرد فلومتر در کاربرد شما تاثیر بگذارند.

نیازهای نصب را در نظر بگیرید

شرایط نصب فلومتر می‌تواند بر دقت و عملکرد آن تأثیر بگذارد. محدودیت‌های نصب مانند خم‌های لوله، شیرها و انقباضات را در نظر بگیرید. برخی از انواع دبی‌سنج نسبت به این اختلالات حساس‌تر هستند.

برندهای معتبر را بررسی کنید

برندهای معتبر و قابل اعتماد فلومتر را در بازار مانند فوجی الکتریک انتخاب کنید. شهرت یک برند اغلب نشان دهنده کیفیت و عملکرد محصولات آن است.

بهترین برند فلومتر کدام هستند؟

انتخاب بهترین برند فلومتر به عوامل مختلفی مانند نوع کاربرد، دقت مورد نیاز، قیمت و خدمات پس از فروش بستگی دارد. برندهای معتبر و شناخته شده فلومتر در دنیا عبارتند از:

ABB: گروه ABB یک شرکت چندملیتی سوئیسی-سوئدی است که دفتر مرکزی آن در زوریخ، سوئیس قرار دارد. این شرکت در زمینه‌های برق قدرت و فناوری خودکارسازی فعالیت می‌کند و در سال ۱۹۸۸ از ادغام دو شرکت سوئیسی براون، باوری اند سی و سوئدی آاس‌ای‌آ شکل گرفت.

زیمنس (Siemens): زیمنس یک شرکت فناور چندملیتی آلمانی است که دفتر مرکزی آن در مونیخ قرار دارد و بزرگترین شرکت تولیدی صنعتی در اروپا است. زیمنس دفاتر شعبه‌ای در خارج از آلمان نیز دارد.

یوکوگاوا (Yokogawa): یوکوگاوا یک شرکت هلدینگ ژاپنی است که در زمینه مهندسی برق و فناوری اطلاعات فعالیت می‌کند. این شرکت تجهیزات الکتریکی، نرم‌افزارها و دستگاه‌های آزمایش ابزار الکترونیکی، تجهیزات خودکارسازی و ابزارهای اندازه‌گیری تولید می‌کند.

هانی‌ول (Honeywell): هانی‌ول اینترنشنال یک شرکت چندملیتی آمریکایی است که طراحی، توسعهٔ فناوری و تولید انواع محصولات تجاری و مصرفی، خدمات فنی و مهندسی و سامانه‌های هوافضا را ارائه می‌دهد.

امرون (Omron): امرون یک شرکت ژاپنی پیشرو در تولید تجهیزات اتوماسیون صنعتی است. فلومترهای امرون به دلیل دقت بالا و قابلیت اطمینان در صنایع مختلف کاربرد دارند. این شرکت فلومترهای متنوعی برای اندازه‌گیری انواع سیالات ارائه می‌دهد.

اندرس هاوزر (Endress+Hauser): اندرس هاوزر یک شرکت آلمانی تخصصی در تولید ابزار دقیق فرایندی است. فلومترهای این شرکت به دلیل کیفیت بالا و نوآوری شناخته شده‌اند و در صنایع شیمیایی، دارویی، غذایی و آب و فاضلاب کاربرد دارند.

کرونه (Krohne): ایمترو یک شرکت آلمانی دیگر است که در زمینه تولید تجهیزات اندازه‌گیری جریان فعالیت می‌کند. فلومترهای ایمترو به دلیل دقت و قابلیت اطمینان بالا در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فیشر (Fisher): فیشر یک شرکت آمریکایی است که در تولید تجهیزات کنترل و اتوماسیون تخصص دارد. فلومترهای فیشر به دلیل کیفیت بالا و دوام در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و آب و فاضلاب کاربرد دارند.

مگنتیک فلو (Magnetic Flow): مگنتیک فلو یک شرکت ایتالیایی است که در تولید فلومترهای مغناطیسی تخصص دارد. فلومترهای مگنتیک فلو به دلیل عدم وجود قطعات متحرک و دقت بالا، برای اندازه‌گیری سیالات رسانا و غیر رسانا مناسب هستند و در صنایع شیمیایی، دارویی، غذایی و آب و فاضلاب کاربرد دارند.

قیمت و خرید فلومتر

قیمت خرید فلومتر به عوامل متعددی وابسته است، از جمله نوع فلومتر، جنس مواد سازنده، دقت اندازه‌گیری، فشار و دمای کاری و بسیاری عوامل دیگر.برای سفارش فلومتر  و استعلام قیمت میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید .

https://www.fujielectric.fr/en/blog/how-to-choose-right-flow-meter-types-and-principles/

https://www.fujielectric.fr/en/blog/how-to-choose-right-flow-meter-types-and-principles/