در صنایع مختلف، به‌ویژه در آزمایش و عملکرد توربین‌های گازی، اندازه‌گیری دقیق جریان سوخت اهمیت حیاتی دارد. دو نوع رایج فلومتر که برای این منظور استفاده می‌شوند، فلومتر توربینی و کوریولیس هستند. تفاوت‌های این دو فلومتر در نحوه عملکرد، دقت، کاربردها و تأثیرات محیطی قابل‌توجه است. در این مقاله، تفاوت‌های این دو فلومتر را بررسی کرده و به مزایا و معایب هر یک خواهیم پرداخت.

این دو نوع فلومتر دارای تفاوت اساسی هستند:

فلومتر کوریولیس ، جریان جرمی را به‌طور مستقیم اندازه‌گیری می‌کند.
فلومتر توربینی، جریان حجمی را اندازه‌گیری می‌کند که برای تجزیه‌وتحلیل عملکرد، باید به جریان جرمی تبدیل شود.

تفاوت در نحوه عملکرد فلومتر کوریولیس و فلومتر توربینی

فلومترهای توربینی و کوریولیس از دو مکانیزم کاملاً متفاوت برای اندازه‌گیری جریان سیال استفاده می‌کنند:

فلومتر توربینی

فلومترهای توربینی با استفاده از یک روتور پره‌دار که در مسیر جریان سیال قرار دارد، کار می‌کنند. سرعت چرخش روتور متناسب با سرعت جریان سیال است. حسگرهای مغناطیسی یا اپتیکی، تعداد چرخش‌های روتور را ثبت کرده و مقدار جریان حجمی را تعیین می‌کنند. در این روش، برای محاسبه جریان جرمی، باید چگالی سیال را به‌طور جداگانه اندازه‌گیری کرده و در جریان حجمی ضرب کرد.

همچنین بخوانید: فلومتر مغناطیسی

فلومتر کوریولیس

فلومترهای کوریولیس مستقیماً جریان جرمی سیال را اندازه‌گیری می‌کنند. این فلومترها دارای یک لوله ارتعاشی هستند که هنگام عبور سیال، تحت تأثیر نیروی کوریولیس دچار تغییر فاز ارتعاشی می‌شود. این تغییرات توسط حسگرهای حساس اندازه‌گیری شده و به دبی جرمی تبدیل می‌شوند. فلومتر کوریولیس نیاز به تبدیل دبی حجمی به دبی جرمی ندارد که این موضوع، دقت اندازه‌گیری را بهبود می‌بخشد.

تفاوت‌های فلومتر کوریولیس و فلومتر توربینی

در مقایسه این دو نوع فلومتر، چندین فاکتور کلیدی باید در نظر گرفته شود:

دقت و تکرارپذیری

فلومترهای کوریولیس به دلیل اندازه‌گیری مستقیم دبی جرمی، دقت بالاتری دارند. از طرف دیگر، فلومترهای توربینی وابسته به چگالی سیال و دمای آن هستند که می‌تواند باعث ایجاد خطا شود. همچنین، تکرارپذیری در فلومترهای کوریولیس معمولاً بهتر از مقدار اعلام‌شده توسط سازنده است.

حساسیت به شرایط محیطی

فلومترهای توربینی تحت تأثیر ارتعاشات، تغییرات ویسکوزیته و ناخالصی‌های موجود در سیال قرار دارند که ممکن است باعث کاهش دقت شوند. در مقابل، فلومترهای کوریولیس حساسیت کمتری به این تغییرات داشته و پایداری بهتری ارائه می‌دهند.

هزینه و نگهداری

فلومترهای توربینی از لحاظ هزینه اولیه پایین‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند، اما به دلیل وجود قطعات متحرک، نیاز به نگهداری و کالیبراسیون دوره‌ای دارند. در مقابل، فلومترهای کوریولیس هزینه اولیه بیشتری دارند اما به‌دلیل عدم وجود قطعات متحرک، نیاز به تعمیرات کمتری دارند.

همچنین بخوانید : فلومتر التراسونیک

تفاوت در کاربردها

کاربردهای فلومتر توربینی

مناسب برای مایعات با ویسکوزیته پایین

استفاده در کاربردهای صنعتی که دقت بسیار بالا موردنیاز نیست

صنایع نفت و گاز برای اندازه‌گیری سوخت

انتقال سیالات تمیز بدون ذرات جامد

کاربردهای فلومتر کوریولیس

مناسب برای اندازه‌گیری سیالات با ویسکوزیته متغیر

کاربردهای دقیق آزمایشگاهی و تحقیقاتی

صنایع دارویی و غذایی

اندازه‌گیری جریان چندفازی و سوخت‌های مختلف

نتایج نشان می‌دهد که فلومترهای کوریولیس و توربینی، در کل محدوده عملکرد پایدار یک توربین گازی معمولی، همخوانی خوبی دارند. در برخی موارد، تکرارپذیری فلومتر کوریولیس حتی بهتر از مشخصات اعلام‌شده توسط سازنده بوده است.

همچنین، تغییرات قابل‌توجه در چگالی سوخت (۱۰٪) و ویسکوزیته (۳۰۰٪) تأثیر محسوسی بر توانایی فلومتر کوریولیس در دستیابی به عملکرد مشابه فلومتر توربینی نداشته است.

با توجه به بررسی انجام‌شده، انتخاب بین فلومترهای توربینی و کوریولیس به نیازهای خاص پروژه بستگی دارد. اگر دقت بالا، تکرارپذیری و حداقل تأثیرات محیطی موردنظر باشد، فلومتر کوریولیس گزینه بهتری است. اما اگر هزینه پایین و قابلیت اطمینان در شرایط صنعتی موردنیاز باشد، فلومتر توربینی انتخاب مناسبی خواهد بود. در نهایت، برای انتخاب بهترین گزینه، باید نیازهای فرآیندی، دقت موردنیاز، هزینه و شرایط عملیاتی به‌طور دقیق ارزیابی شوند.

منبع