انواع فلومتر Flowmeter و کاربرد آن در صنعت

امروزه فلومترها دارای انواع بسیارمتنوعی بوده که هر یک دارای مزایا و معایب خاص خود هستند؛ از این رو هر صنعت با توجه به نیاز خود اقدام به انتخاب و خرید یکی از انواع فلومترها می کند. در ادامه این مطلب از آیرومارت به معرفی انواع فلومتر و کاربرد آن به بیانی ساده و مختصر پرداخته شده است، پس با ادامه مطلب همراه باشید.

فلومتر چیست؟

فلومتر (Flowmeter) یا دبی‌سنج، تجهیزی اندازه‌گیری دقیق است که برای سنجش میزان جریان حجمی یا جرمی سیالات (مایعات، گازها یا بخارات) در خطوط لوله استفاده می‌شود. اساس عملکرد هر نوع فلومتر بسته به فناوری آن می‌تواند بر پایه اصول مکانیکی، الکترومغناطیسی، آکوستیکی، حرارتی یا اختلاف فشار باشد. این تجهیزات نقش مهمی در کنترل فرآیندهای صنعتی، بهینه‌سازی مصرف انرژی و تضمین کیفیت تولید دارند.

بیشتر بخوانید: فروش ابزار دقیق به صورت اعتباری

انواع فلومتر

فلومترها دارای انواع بسیاری بوده، اما انواع رایج آن را می توان در موارد زیر خلاصه کرد؛

فلومترهای مکانیکی

این نوع فلومترها با استفاده از اجزای مکانیکی متحرک مانند انواع چرخ دنده، جریان سیال را اندازه گیری می کنند. در واقع تعداد دفعات دوران چرخ دنده به سیگنالی جهت محاسبه دبی عبوری تبدیل می شود.

فلومترهای الکترومغناطیسی

فلومترهای الکترومغناطیسی با بهره گیری از خاصیت القای الکترومغناطیسی و قانون فارادی، جریان سیالات رسانا را اندازه گیری می کنند. در این فلومترها لازم است تا سیال مورد نظر رسانا باشد.

فلومترهای اولتراسونیک

فلومترهای اولتراسونیک با استفاده از امواج صوتی و اندازه گیری زمان رفت و برگشت این امواج و یا با استفاده از اثر داپلر اقدام به تعیین دبی می کند. این نوع فلومترها خصوصا در نوع داپلری دارای دقت بالایی هستند.

فلومترهای ورتکس

فلومترهای ورتکس با ایجاد موانعی در مسیر عبور جریان، موجب ایجاد گردابه هایی در مسیر شده و با اندازه گیری فرکانس تولید این گردابه ها، جریان عبوری را محاسبه می کنند.

فلومترهای جرمی

فلومترهای جرمی از جمله فلومترهایی بوده که مستقیما دبی جرمی سیال را اندازه گیری می کنند و شامل فلومترهای کوریولیس و حرارتی هستند. این نوع فلومترها به عنوان فلومترهای مرجع نیز شناخته می شوند.

فلومترهای اختلاف فشار

فلومترهای اختلاف فشاری با ایجاد اختلاف فشار در مسیر جریان، و اندازه گیری این اختلاف فشار، دبی حجمی عبوری را محاسبه می کنند. از نمونه های آن می توان به نوع ونتوری، نازلی و اوریفیس اشاره کرد.

فلومترهای توربینی

این فلومترها دارای یک پروانه یا توربین بوده که با عبور سیال به گردش درمی آید و سرعت چرخش آن با جریان سیال متناسب است. لذا با اندازه گیری تعداد دوران پروانه می توان دبی عبوری را اندازه گیری نمود.

بیشتر بخوانید: انواع ابزار دقیق در پتروشیمی + کاربرد

جدول زیر نیز به طور خلاصه نشان دهنده نمونه های متداول انواع فلومتر است.

جدول انواع فلومتر
دسته بندی فلومتر	نوع فلومتر
تعیین دبی حجمی	مغناطیسی، التراسونیک، ورتکسی و توربینی
تعیین دبی جرمی	حرارتی و کوریولیس
جابجایی مثبت	پره ای، دنده ای، پیستونی
اختلاف فشاری	نازلی، اوریفیس و ونتوری

کاربردهای فلومتر

فلومترهای الکترومغناطیسی معمولا در صنایع مختلفی از جمله تصفیه آب و فاضلاب، صنایع غذایی و دارویی کاربرد دارند. فلومترهای اولتراسونیک، که به دو نوع داپلر و زمان عبوری تقسیم می شوند، برای اندازه گیری جریان مایعات و گازها در صنایع نفت و گاز، آب و فاضلاب و صنایع شیمیایی به کار می روند.

همچنین، فلومترهای ورتکس برای اندازه گیری جریان مایعات، گازها و بخار در صنایعی که نیاز به اندازه گیری جریان های با دمای بالا یا پایین دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. فلومترهای جرمی نیز به دلیل دقت بالای خود، در صنایع پتروشیمی، گاز و صنایع غذایی کاربرد فراوانی دارند. از فلومترهای مکانیکی نیز اغلب به دلیل قیمت مقرون به صرفه در کاربردهای عمومی تر استفاده می شود.

بیشتر بخوانید: تفاوت پالایشگاه و پتروشیمی چیست؟

معیارهای انتخاب دبی سنج

انتخاب دبی سنج مناسب به نیازها و شرایط خاص هر کاربرد بستگی دارد. در ادامه به چند معیار تاثیرگذار در انتخاب این تجهیز اشاره شده است:

• نوع سیال: تعیین اینکه سیال مورد نظر رسانا است یا خیر، از اهمیت بالایی برخوردار است.
• درجه دقت: میزان دقت مورد نیاز اندازه گیری بستگی به کاربرد مورد نظر دارد.
• دما و فشار: شرایط محیطی مانند دما و فشار تاثیر زیادی بر انتخاب فلومتر دارند.
• مشخصات و جنس لوله: نوع و جنس لوله ای که سیال از آن عبور می کند نیز بر دقت اندازه گیری تاثیر می گذارد.

این معیارها تنها چندین مورد مهم و شناخته شده بوده و توجه به عوامل و جزئیات بیشتر، می تواند فرایند انتخاب را بهبود بخشد. با توجه به این عوامل، می توان فلومتر مغناطیسی مناسبی را مطابق نیاز خود انتخاب کرد. همچنین، مشورت با کارشناسان آیرومارت می تواند به شما در یافتن بهترین گزینه کمک کند.

چگونه دقت یک فلومتر را اندازه گیری کنیم؟

هنگامی که فلومتری خریداری می شود، معمولا دقت آن بر روی پلاک یا کاتالوگ محصول درج شده است. برای اطمینان از اینکه فلومتر جابجایی مثبت به درستی طبق مشخصات کارخانه عمل می کند، می توان اقدامات زیر را انجام داد:

• ارسال فلومتر به آزمایشگاه کالیبراسیون جهت تایید صحت و دقت آن.
• از یک دبی سنج با دقت بالاتر (فلومتر مرجع) استفاده شده و مقدارهای اندازه گیری شده توسط آن با فلومتر خریداری شده مقایسه شود.
• انجام آزمایش های تجربی؛ برای مثال سنجش دبی توسط ظروف مدرج دقیق و کرنومتر جهت اندازه گیری زمان

چه نوع فلومتری دقیق تر است؟

دقیق ترین نوع فلومترها، دبی سنج های جرمی (کوریولیس و حرارتی) هستند. اما به دلیل هزینه بالا و ابعاد بزرگ آن ها، ممکن است برای هر کاربردی مناسب نباشند. اما دبی سنج های جابجایی مثبت نیز معمولا دقت بالایی داشته و در صورت نگهداری صحیح و انجام سرویس های دوره ای و کالیبراسون منظم، دقت بسیار خوبی خواهند داشت.

بنابراین، در صورتی که نیاز به اندازه گیری دبی سیالات با لزجت بالا باشد، نوع جابجایی مثبت گزینه مناسب و مقرون به صرفه ای بوده که دقت بالایی را ارائه می دهد؛ اما اگر نیاز به دقت بیشتری باشد، می توان از دبی سنج های دیگری همچون کوریولیس، حرارتی و آلتراسونیک استفاده نمود.

سوالات متداول

1. آیا فلومترهای الکترومغناطیسی قادر به اندازه گیری سیالات غیر رسانا هستند؟

خیر، این نوع فلومترها به طور خاص برای اندازه گیری مایعات رسانا طراحی شده اند. از جمله این سیالات می توان به آب، اسیدها یا بازها اشاره کرد.

2. چرا مقدار واقعی جریان عبوری با مقادیر اندازه گیری شده در فلومتر مطابقت ندارد؟

این موضوع می تواند ناشی از تنظیمات متفاوت در دستگاه باشد. برای رفع مشکل می توان دستگاه را ریست کرده و تنظیمات را مجددا انجام داد. در صورتی که مشکل رفع نشود، احتمالا دقت فلومتر در حد مورد نیاز نبوده و لازم است تا از انواع دیگر و با دقت بالاتر استفاده شود.

3. فلومتر مرجع چیست؟

فلومترهای مرجع شامل فلومترهای با دقت بسیار بالا بوده که برای کالیبراسیون سایر فلومترها استفاده می شوند. از نمونه های شناخته شده فلومتر مرجع می توان به فلومتر کوریولیس و فلومتر حرارتی اشاره کرد.