در صنایع مختلف، اندازه‌گیری دقیق جریان سیالات یک امر حیاتی است و ابزارهای مختلفی برای این منظور وجود دارند. دو نوع پرکاربرد این ابزارها، فلومتر توربینی و فلومتر مغناطیسی هستند. هر دو دستگاه برای اندازه‌گیری جریان سیالات در صنایعی مانند شیمیایی، پتروشیمی، تصفیه آب و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگرچه هدف نهایی هر دو فلومتر اندازه‌گیری دقیق جریان سیال است، اما تفاوت‌های اساسی در نحوه عملکرد و ویژگی‌های آن‌ها وجود دارد که می‌تواند تأثیر چشمگیری در انتخاب نوع مناسب برای هر کاربرد خاص داشته باشد.

در این مقاله، به مقایسه جامع بین فلومترهای توربینی و فلومتر مغناطیسی می‌پردازیم و از جنبه‌های مختلفی مانند اصل عملکرد، نیازهای نصب، دقت، هزینه‌ها و کاربردها آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

اصل کارکرد

فلومتر توربینی بر اساس اصل مکانیکی عمل می‌کند. سیال عبوری از فلومتر، پره‌های یک توربین را به حرکت درمی‌آورد و سرعت چرخش این توربین با سرعت جریان سیال متناسب است. این چرخش توسط حسگرهای نوری یا مغناطیسی اندازه‌گیری می‌شود و بر اساس آن، سرعت جریان محاسبه می‌شود. هرچه سرعت چرخش بیشتر باشد، به معنای جریان بیشتر سیال است.

فلومتر مغناطیسی بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی کار می‌کند. طبق این قانون، زمانی که یک مایع رسانا از میدان مغناطیسی عبور می‌کند، ولتاژی تولید می‌شود که با سرعت جریان سیال متناسب است. این ولتاژ اندازه‌گیری شده و به سرعت جریان تبدیل می‌شود. در واقع، فلومتر مغناطیسی بدون هیچ قطعه متحرکی جریان سیال را اندازه‌گیری می‌کند و این امر باعث می‌شود که کارکرد آن کاملاً الکترونیکی باشد.

همچنین بخوانید: فلومتر مگنتیک اندرس هاوزر

 

نیاز به رسانایی سیال

یکی از تفاوت‌های کلیدی بین فلومترهای توربینی و مغناطیسی، نیاز به رسانایی سیال است. فلومترهای توربینی نیازی به رسانا بودن سیال ندارند. آن‌ها می‌توانند هم سیالات رسانا و هم غیررسانا مانند روغن‌ها و گازها را اندازه‌گیری کنند. این ویژگی آن‌ها را به ابزاری مناسب برای اندازه‌گیری جریان سیالات مختلف در صنایع مختلف تبدیل می‌کند.

از سوی دیگر، فلومترهای مغناطیسی تنها برای سیالات رسانا قابل استفاده هستند. این فلومترها نمی‌توانند جریان سیالات غیررسانا را اندازه‌گیری کنند و به همین دلیل در صنایعی که سیالات غیررسانا مانند روغن یا گاز وجود دارند، کاربردی ندارند. فلومترهای مغناطیسی به دلیل نیاز به رسانایی سیال، بیشتر در صنایعی که سیالات آبی و رسانا استفاده می‌شود، مانند تصفیه فاضلاب، کاربرد دارند.

همچنین بخوانید : فلومتر مغناطیسی یوکوگاوا 

دقت و حساسیت فلومتر توربینی و مغناطیسی

دقت و حساسیت هر فلومتر، فاکتور مهمی در انتخاب آن برای کاربردهای مختلف است. فلومترهای توربینی می‌توانند دقت بالایی ارائه دهند، اما حساسیت آن‌ها به ویژگی‌های سیال، مانند ویسکوزیته، بیشتر است. تغییرات در ویسکوزیته سیال می‌تواند تأثیر زیادی بر دقت اندازه‌گیری فلومتر توربینی داشته باشد و نیاز به کالیبراسیون مکرر دارد.

فلومترهای مغناطیسی به دلیل اینکه وابسته به ویژگی‌های مکانیکی سیال نیستند، معمولاً دقت بالایی دارند و به تغییرات ویسکوزیته و سایر خواص فیزیکی سیال حساس نیستند. این فلومترها به ویژه در اندازه‌گیری جریان سیالات رسانا با خواص متغیر مانند فاضلاب یا سیالات حاوی ذرات معلق بسیار کارآمد هستند. بنابراین، اگر سیالی با خواص فیزیکی متغیر دارید، فلومتر مغناطیسی انتخاب بهتری خواهد بود.

نصب و نگهداری فلومتر مغناطیسی و توربینی

نصب و نگهداری فلومترها یکی دیگر از عوامل کلیدی در انتخاب دستگاه مناسب است. فلومترهای توربینی به دلیل داشتن قطعات متحرک مانند پره‌های توربین نیاز به نصب دقیق‌تری دارند. باید مطمئن شد که توربین به‌درستی در مسیر جریان سیال قرار گرفته و جهت جریان به‌درستی انتخاب شده است تا از چرخش آزادانه پره‌ها اطمینان حاصل شود. همچنین، به دلیل وجود قطعات متحرک، فلومترهای توربینی ممکن است نیاز به نگهداری و تعمیرات دوره‌ای بیشتری داشته باشند، به ویژه در مواقعی که سیالات حاوی ذرات معلق یا خورنده هستند.

در مقابل، فلومترهای مغناطیسی به دلیل نداشتن قطعات متحرک، نصب ساده‌تری دارند و معمولاً به هر جهت نصب می‌شوند. همچنین نگهداری آن‌ها نیز به‌مراتب کمتر است. نبود قطعات متحرک به معنای کاهش خطر سایش و خرابی است، که همین امر نگهداری دوره‌ای این فلومترها را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

 افت فشار

یکی از مشکلات معمول در فلومترها، افت فشار ناشی از قرار گرفتن تجهیزات در مسیر جریان سیال است. فلومترهای توربینی به دلیل وجود توربین در مسیر جریان، ممکن است موجب افت فشار شوند. هرگونه مانع مکانیکی در مسیر سیال می‌تواند به افزایش فشار سیستم و کاهش جریان منجر شود.

فلومترهای مغناطیسی به دلیل نداشتن قطعات متحرک و مکانیکی که مسیر جریان سیال را مسدود کنند، عملاً هیچ افت فشاری ایجاد نمی‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که در سیستم‌های حساس به فشار مانند خطوط فرآیندهای شیمیایی یا تصفیه آب بسیار کارآمد باشند.

 

سایش و خرابی

سایش و خرابی قطعات فلومترها یکی از عوامل مهم در نگهداری و طول عمر آن‌هاست. فلومترهای توربینی به دلیل داشتن قطعات متحرک مانند پره‌های توربین، در معرض سایش و خرابی قرار دارند، به‌ویژه زمانی که از آن‌ها برای اندازه‌گیری سیالات حاوی ذرات معلق یا خورنده استفاده می‌شود. توربین ممکن است به مرور زمان فرسوده شود و دقت دستگاه کاهش یابد.

از سوی دیگر، فلومترهای مغناطیسی به دلیل نداشتن قطعات متحرک، دارای طول عمر بیشتری هستند و کمتر در معرض خرابی قرار می‌گیرند. این ویژگی به‌ویژه در صنایعی که از سیالات خورنده یا حاوی ذرات معلق استفاده می‌شود، بسیار مهم است.

تفاوت هزینه فلومتر توربینی و مغناطیسی

یکی از عوامل کلیدی در انتخاب فلومتر، هزینه آن است. فلومترهای توربینی به دلیل سادگی مکانیکی و تکنولوژی نسبتاً پایین‌تر، معمولاً هزینه کمتری دارند. البته باید به این نکته توجه داشت که هزینه‌های نگهداری و کالیبراسیون مکرر فلومترهای توربینی ممکن است در طول زمان بیشتر از فلومترهای مغناطیسی باشد.

فلومترهای مغناطیسی معمولاً گران‌تر هستند، زیرا از تکنولوژی پیچیده‌تری برای اندازه‌گیری جریان استفاده می‌کنند. با این حال، هزینه‌های نگهداری پایین‌تر و دقت بالاتر آن‌ها ممکن است در طول زمان جبران‌کننده هزینه اولیه بالا باشد.

تفاوت بین کاربرد ها

هر فلومتر بر اساس ویژگی‌های خاص خود، در کاربردهای مختلفی مناسب است. فلومترهای توربینی به دلیل نیاز نداشتن به رسانایی سیال، برای اندازه‌گیری جریان سیالات تمیز و غیرخورنده مانند روغن‌ها و گازها مناسب هستند. این فلومترها در صنایعی مانند نفت و گاز، پتروشیمی و انتقال سوخت کاربرد دارند.

فلومترهای مغناطیسی به دلیل نیاز به رسانایی سیال، بیشتر در صنایع تصفیه آب، فاضلاب و صنایع شیمیایی کاربرد دارند. این فلومترها برای اندازه‌گیری جریان سیالات رسانا مانند آب، فاضلاب و مواد شیمیایی خورنده مناسب هستند.

فلومترهای توربینی و مغناطیسی هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب بهترین گزینه بستگی به نوع سیال، نیاز به دقت، هزینه و شرایط نصب و نگهداری دارد. اگر با سیالات تمیز و غیرخورنده مانند روغن و گاز سروکار دارید و هزینه اولیه برای شما مهم است، فلومتر توربینی ممکن است انتخاب بهتری باشد. اما اگر سیالات رسانا و خورنده مانند فاضلاب یا مواد شیمیایی را اندازه‌گیری می‌کنید و به دقت بالا و نگهداری کمتر نیاز دارید، فلومتر مغناطیسی بهترین گزینه خواهد