اندازه گیری جریان سیال یکی از مهم ترین فرآیندهای صنعتی است. این فرآیند در صنایع مختلف مانند آب، نفت و گاز، فرآوری شیمیایی، تولید انرژی و کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد.
در این مقاله، انواع مختلف ابزارهای اندازه گیری حجم معرفی می شوند. این ابزارها بر اساس اصول و روش های مختلفی کار می کنند و هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.
در ادامه، دقت و کاربردهای هر یک از این ابزارها بررسی می شود.
انواع ابزارهای اندازه گیری حجم کدامند؟
ابزارهای اندازه گیری حجم وسایلی هستند که حجم یا ظرفیت مایعات، گازها یا بخار را اندازه گیری می کنند. انواع مختلفی از ابزارهای اندازه گیری حجمی وجود دارد که هر کدام اصول کار، کاربردها و مزایای متفاوتی دارند. برخی از انواع رایج عبارتند از:
-
فلومترهای جابجایی مثبت: این فلومترها با محبوس کردن سیال در یک محفظه یا سیلندر و شمارش تعداد دفعات پر و خالی شدن محفظه، حجم سیال را اندازه گیری می کنند. آنها برای اندازه گیری سیالات با ویسکوزیته بالا مانند روغن، عسل یا ملاس مناسب هستند و می توانند دقت و تکرارپذیری بالایی ارائه دهند.
-
فلومترهای مانعی: این فلومترها با ایجاد افت فشار در یک مانع مانند روزنه، نازل، ونتوری یا لوله پیزو، حجم سیال را اندازه گیری می کنند. اختلاف فشار متناسب با مربع سرعت جریان است و می تواند توسط سنسورها یا گیج ها اندازه گیری شود. آنها به طور گسترده برای اندازه گیری مایعات، گازها و بخار در صنایع مختلف مانند آب، نفت و گاز و فرآوری شیمیایی استفاده می شوند.
-
فلومترهای توربینی: این فلومترها با استفاده از یک توربین چرخان یا پروانه ای که در مسیر جریان قرار می گیرد، حجم سیال را اندازه گیری می کنند. سرعت سیال باعث چرخش توربین با سرعتی متناسب با سرعت جریان می شود که توسط یک پیکاپ مغناطیسی یا یک سنسور نوری قابل تشخیص است. آنها برای اندازه گیری سیالات تمیز و با ویسکوزیته پایین مانند آب، هوا یا سوخت مناسب هستند و می توانند دقت و تفکیک پذیری بالایی ارائه دهند.
-
فلومترهای گردابی: این فلومترها با استفاده از یک جسم بلوف که گردابه ها یا چرخش هایی را پشت سر خود ایجاد می کند، حجم سیال را اندازه گیری می کنند. فرکانس گردابه ها متناسب با سرعت جریان است و می تواند توسط یک سنسور پیزوالکتریک یا یک سنسور فشار اندازه گیری شود. آنها برای اندازه گیری مایعات، گازها و بخاری که ویسکوزیته کم تا متوسط دارند مانند آب، هوا یا گاز طبیعی مناسب هستند و می توانند دقت و قابلیت اطمینان خوبی ارائه دهند.
-
فلومترهای اولتراسونیک: این فلومترها با استفاده از امواج اولتراسونیکی که از سیال عبور می کنند، حجم سیال را اندازه گیری می کنند. سرعت سیال باعث تغییر فرکانس یا فاز امواج می شود که توسط مبدل ها قابل اندازه گیری است. آنها برای اندازه گیری مایعات و گازهایی که تمیز هستند یا حاوی ذرات جامد یا حباب هستند مانند آب، فاضلاب یا گاز طبیعی مناسب هستند و می توانند دقت و اندازه گیری غیرتهاجمی بالایی ارائه دهند.
-
فلومترهای الکترومغناطیسی: این فلومترها با استفاده از یک میدان مغناطیسی که ولتاژی را در سیال القا می کند، حجم سیال را اندازه گیری می کنند. ولتاژ متناسب با سرعت جریان است و می تواند توسط الکترودها اندازه گیری شود. آنها برای اندازه گیری مایعاتی که رسانا هستند مانند آب، فاضلاب یا اسیدها مناسب هستند و می توانند دقت بالا و نگهداری کم ارائه دهند.
-
روتامترها: این فلومترها با استفاده از یک لوله مخروطی حاوی فلوتی که با جریان بالا و پایین می رود، حجم سیال را اندازه گیری می کنند. موقعیت فلوتر متناسب با سرعت جریان است و می تواند از روی یک مقیاس خوانده شود. آنها برای اندازه گیری مایعات و گازهایی که ویسکوزیته کم تا متوسط دارند مانند آب، هوا یا اکسیژن مناسب هستند و می توانند اندازه گیری ساده و ارزان ارائه دهند.
اینها برخی از انواع رایج ابزارهای اندازه گیری حجم هستند که استفاده می شوند.
میزان دقت هر یک از این ابزارها چقدر است؟
- فلومترهای جابجایی مثبت:
این فلومترها برای اندازه گیری سیالات با ویسکوزیته بالا می توانند دقت بالایی (±0.1% از نرخ واقعی) و تکرارپذیری خوبی (تا 0.05% از قرائت) داشته باشند. با این حال، دقت آنها به مرور زمان با فرسودگی قطعات متحرک کاهش می یابد.
- فلومترهای مانعی:
این فلومترها در نرخ های جریان پایین دقت پایینی دارند و دقت آنها به شکل و وضعیت مانع بستگی دارد. به عنوان مثال، صفحات روزنه می توانند دقت ±1% تا ±2% از مقیاس کامل داشته باشند، در حالی که لوله های ونتوری می توانند دقت ±0.5% تا ±1% از مقیاس کامل داشته باشند. دقت این فلومترها همچنین می تواند تحت تأثیر تغییرات فشار و دما قرار گیرد.
- فلومترهای توربینی:
این فلومترها برای اندازه گیری سیالات تمیز و با ویسکوزیته پایین می توانند دقت و تفکیک پذیری بالایی (±0.25% از نرخ) ارائه دهند. با این حال، دقت آنها می تواند تحت تأثیر ویسکوزیته سیال، چگالی، آشفتگی و ناخالصی ها کاهش یابد. آنها همچنین برای حفظ عملکرد بهینه نیاز به کالیبراسیون و نگهداری دوره ای دارند.
- فلومترهای گردابی:
این فلومترها برای اندازه گیری مایعات، گازها و بخاری که ویسکوزیته کم تا متوسط دارند می توانند دقت و قابلیت اطمینان خوبی (±1% از نرخ) ارائه دهند. با این حال، دقت آنها می تواند تحت تأثیر چگالی سیال، ویسکوزیته، عدد رینولدز و نحوه نصب قرار گیرد. آنها همچنین برای ایجاد گردابه به حداقل سرعت جریان نیاز دارند.
- فلومترهای اولتراسونیک:
این فلومترها برای مایعات و گازهایی که تمیز هستند یا حاوی ذرات جامد یا حباب هستند می توانند دقت بالا (±0.5% از نرخ) و اندازه گیری غیرتهاجمی ارائه دهند. با این حال، دقت آنها می تواند تحت تأثیر خواص سیال، مشخصات جریان، جنس لوله و نویز خارجی قرار گیرد. آنها همچنین نیاز به تراز و جفت مناسب مبدل ها دارند.
- فلومترهای الکترومغناطیسی:
این فلومترها برای مایعات رسانا می توانند دقت بالا (±0.2% از نرخ) و نگهداری کم ارائه دهند. با این حال، دقت آنها می تواند با وجود حباب های هوا، جامدات یا پوشش های غیر رسانا در سیال کاهش یابد. آنها همچنین نیاز به لوله کامل و حداقل هدایت الکتریکی سیال دارند.
- روتامترها:
این فلومترها برای مایعات و گازهایی که ویسکوزیته کم تا متوسط دارند می توانند اندازه گیری ساده و ارزان ارائه دهند. با این حال، دقت آنها توسط تفکیک پذیری مقیاس و قابلیت خواندن موقعیت فلوتر محدود می شود. آنها به طور معمول دقت ±2% تا ±4% از مقیاس کامل دارند. آنها همچنین نیاز به نصب عمودی دارند و نسبت به تغییرات فشار و دما حساس هستند.
از هر یک از این ابزارها در چه مواردی استفاده می‌شود؟
- فلومترهای جابجایی مثبت:
این فلومترها برای اندازه گیری سیالات با ویسکوزیته بالا مانند روغن، عسل یا ملاس مناسب هستند و دقت و تکرارپذیری بالایی ارائه می دهند. آنها به طور معمول در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، رنگ، رنگ، مانیتورینگ تاسیسات، مصرف سوخت و داروسازی استفاده می شوند.
- فلومترهای مانعی:
این فلومترها به طور گسترده برای اندازه گیری مایعات، گازها و بخار در صنایع مختلف مانند آب، نفت و گاز و فرآوری شیمیایی استفاده می شوند. آنها همچنین برای انتقال تحویل، کنترل جریان و اندازه گیری جریان هوای فشرده، گاز طبیعی و بخار استفاده می شوند.
- فلومترهای توربینی:
این فلومترها برای اندازه گیری سیالات تمیز و با ویسکوزیته پایین مانند آب، هوا یا سوخت مناسب هستند و دقت و تفکیک پذیری بالایی ارائه می دهند. آنها به طور معمول در صنایع هوافضا، کرایوژنیک و تحویل تحویل کالا استفاده می شوند.
- فلومترهای گردابی:
این فلومترها برای اندازه گیری مایعات، گازها و بخاری که ویسکوزیته کم تا متوسط دارند مانند آب، هوا یا گاز طبیعی مناسب هستند و دقت و قابلیت اطمینان خوبی ارائه می دهند. آنها به طور معمول برای اندازه گیری جریان بخار اشباع و فوق گرم، کنترل جریان آب خنک کننده و آب گرم و اندازه گیری جریان گازهای صنعتی و مایعات استفاده می شوند.
- فلومترهای اولتراسونیک:
این فلومترها برای اندازه گیری مایعات و گازهایی که تمیز هستند یا حاوی ذرات جامد یا حباب هستند مانند آب، فاضلاب یا گاز طبیعی مناسب هستند و دقت بالا و اندازه گیری غیرتهاجمی ارائه می دهند. آنها به طور معمول در مدیریت آب و فاضلاب، نفت و گاز، فرآوری شیمیایی و صنایع غذایی و آشامیدنی استفاده می شوند.
- فلومترهای الکترومغناطیسی:
این فلومترها برای اندازه گیری مایعات رسانا مانند آب، فاضلاب یا اسیدها مناسب هستند و دقت بالا و نگهداری کم ارائه می دهند. آنها به طور معمول در تصفیه آب و فاضلاب، صنعت شیمیایی، مواد غذایی و نوشیدنی و صنایع خمیر و کاغذ استفاده می شوند.
- روتامترها:
این فلومترها برای اندازه گیری مایعات و گازهایی که ویسکوزیته کم تا متوسط دارند مانند آب، هوا یا اکسیژن مناسب هستند و می توانند اندازه گیری ساده و ارزان ارائه دهند. آنها به طور معمول در آزمایشگاه ها، صنایع فرآوری و نفت و حوزه پزشکی استفاده می شوند.
جمع بندی
اندازه گیری جریان سیال یک فرآیند مهم و ضروری است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. ابزارهای مختلفی برای اندازه گیری جریان سیال وجود دارند که هر کدام بر اساس اصول و روش های مختلفی کار می کنند.
دقت و کاربرد هر یک از این ابزارها به عوامل مختلفی مانند نوع سیال، شرایط جریان و نیازهای صنعت بستگی دارد.
در این مقاله، ابزارهای اندازه گیری حجم معرفی شدند و دقت و کاربردهای هر یک از آنها بررسی شد.
امیدواریم این مقاله برای شما مفید بوده باشد.
در ادامه چند نکته کلیدی از مقاله را جمع بندی می کنیم:
- ابزارهای اندازه گیری حجم بر اساس اصول و روش های مختلفی کار می کنند.
- دقت و کاربرد هر یک از این ابزارها به عوامل مختلفی بستگی دارد.
- انتخاب ابزار اندازه گیری جریان مناسب به نوع سیال، شرایط جریان و نیازهای صنعت بستگی دارد.
و اما در پایان ، این منابع برای بهتر نوشتن این مطلب به ما کمک کردند :
انتهای مطلب
