بهترین فلومتر برای صنایع مختلف را چگونه انتخاب کنیم؟

فلومتر یا جریان سنج (Flowmeter) یکی از پرکاربرترین و رایج ترین تجهیزات ابزار دقیق است که جهت اندازه گیری جریان جرمی یا حجمی سیالات در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. برای تعیین فلومتر مناسب صنعت و کاربرد خود پارامترهای متعددی نظیر سیال فرآیندی، محدوده جریان، دقت مورد نیاز و بسیاری موارد دیگر را باید در نظر بگیرید. این مقاله به شما کمک می کند تا فلومتر مناسب جهت بهینه سازی فرآیندهای صنعتی و اطمینان از اندازه گیری دقیق سیال را انتخاب نمایید.

اندازه گیری و کنترل جریان در صنایع مختلف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. زیرا داشتن اطلاعات دقیق از سرعت و نرخ جریان عبوری سیالات از داخل خطوط لوله باعث افزایش ایمنی، کاهش حوادث، کنترل بهتر و افزایش بهره وری فرآیند می شود.

در واقع فلومتر یکی از تجهیزات ضروری است که سرعت حرکت سیالات یا گازها در یک سیستم را نظارت می کنند. این تجهیزات داده های حیاتی را برای کنترل فرآیند، مدیریت موجودی و تضمین کیفیت را ارائه می دهند.

توجه داشته باشید که انتخاب فلومتر اشتباه می تواند منجر به اندازه گیری های نادرست، افزایش هزینه های فرآیند، خطرات احتمالی و کاهش ایمنی شود. بنابراین درک انواع مختلف فلومترها و مناسب بودن آنها برای کاربردهای مختلف بسیار حائز اهمیت است.

انواع فلومترها کدامند؟

فلومتر یا دبی سنج یکی از تجهیزات جریان است که برای نشان دادن مقدار مایع، گاز یا بخار در حال حرکت از طریق لوله یا مجرا با اندازه‌ گیری سرعت سیال، حجم سیال یا جرم آن به کار می رود.

فلومترها به دو گروه کلی جرمی Kg/h و حجمی m 3 /h تقسیم بندی می شوند. جهت محاسبه جریان جرمی در فلومترهای مبتنی بر سعت یا حجم، کافی است جریان حجمی را در دانسیته سیال ضرب نمایید.

آنها جریان سیالات را بر اساس اختلاف فشار (ΔP) یا سرعت سیال (V) اندازه گیری می کنند. فلومترهای مبنی بر سرعت، جریان سیال را با استفاده از رابطه Q =A*V محاسبه می کنند.

فلومترهای مبتنی بر سرعت شامل فلومترهای توربینی، مغناطیسی، التراسونیک، ورتکس و جابه جایی مثبت می شوند. ویژگی های فلومترهای مبنی بر سرعت شامل ساختار پیچیده ، نگهداری سخت، دقت اندازه گیری بالا، تلاطم زیاد، درمعرض فرسایش و آسیب های مکانیکی و قیمت گرانتر می باشد.

فلومترهای مبنی بر اختلاف فشار سیال با استفاده از ترانسمیتر اختلاف فشار میزان اختلاف فشار سیال قبل و بعد از فلومتر را محاسبه و در نهایت با استفاده از فرمول Q=K √ ΔP میزان جریان حجمی سیال تعیین می گردد.

از فلومترهای اختلاف فشاری میتوان به لوله ونچوری، اوریفیس، فلو نازل و لوله پیتوت اشاره کرد. این فلومترها در مقایسه با فلومترهای مبتنی بر سرعت دقت اندازه گیری کم، قیمت ارزان، تلاطم کم در خط و ساختار ساده ای دارند.

علاوه بر فلومترهای حجمی فوق به طور کلی دو مدل فلومتر جرمی کوریولیس (Coriolis) و جرمی حرارتی (Thermal mass) نیز در صنایع موجود می باشد. در فلومترهای جرمی خطای اندازه گیری ناشی از تغییرات دما یا فشار وجود ندارد زیرا مستقل از دما، فشار و چگالی سیال عمل می کنند.

کاربردهای فلومتر در صنایع مختلف

با توجه به اهمیت کنترل و نظارت بر سیالات فرآیندی، فلومترها در صنایع گوناگونی به کار می روند. فلومترهای جرمی و مبتنی بر سرعت در صنایع فرآیندی که به دقت اندازه گیری بالایی نیاز دارند مورد استفاده قرار می گیرند. اطلاع راجع به قیمت فلومتر نیز میتواند در انتخاب آن نقش مهمی داشته باشد.

کدام فلومترها برای اندازه گیری جریان مایعات مناسب هستند؟

انواع مختلفی از فلومترها برای اندازه گیری مایعات به کار می روند. انتخاب فلومتر مناسب به عواملی مانند نوع مایع، دقت مورد نیاز، ویسکوزیته، دما، محدوده سرعت جریان و الزامات کاربردی خاص بستگی دارد. فلومترهای مناسب اندازه گیری جریان مایعات عبارتند از:

فلومترهای اختلاف فشاری

فلومترهای اختلاف فشاری DP نظیر صفحات اوریفیس، لوله های ونتوری و نازل های جریان، بر اساس اصل ایجاد افت فشار در مسیر جریان سیال عمل می کنند. با اندازه گیری اختلاف فشار می توان دبی را تعیین کرد. این فلومترها بسیار مورد استفاده، مقرون به صرفه و مناسب برای طیف وسیعی از مایعات هستند.

فلومترهای مغناطیسی

فلومترهای مغناطیسی که به عنوان فلومترهای الکترومغناطیسی نیز شناخته می شوند، از قانون القای الکترومغناطیسی فارادی برای اندازه گیری دبی مایعات رسانا استفاده می کنند.

آنها از یک بخش لوله با میدان مغناطیسی اعمال شده عمود بر جریان مایع و الکترودها برای اندازه گیری ولتاژ القایی تشکیل شده اند. فلومترهای مغناطیسی بسیار دقیق هستند، می توانند مایعات خورنده را اندازه گیری کنند و برای طیف وسیعی از نرخ جریان مناسب می باشند.

فلومترهای التراسونیک

فلومترهای التراسونیک از انتقال و دریافت امواج اولتراسونیک از طریق مایع برای اندازه گیری دبی استفاده می کنند. این فلومترها بر اساس اصل اثر داپلر (Doppler Effect) یا اختلاف زمان (Transit-Time) طراحی می شوند.

فلومترهای التراسونیک زمان انتقال لازم برای حرکت امواج اولتراسونیک در بالادست و پایین دست را اندازه گیری می کنند، در حالی که فلومترهای مبتنی بر داپلر تغییر فرکانس ناشی از ذرات یا حباب های مایع را اندازه گیری می کنند. فلومترهای التراسونیک دقیق و غیر تماسی هستند و برای مایعات تمیز مناسب می باشند.

فلومترهای جرمی کوریولیس

این فلومترها نرخ جریان جرمی مایعات را با استفاده از اثر کوریولیس اندازه گیری می کنند که باعث می شود یک لوله ارتعاشی متناسب با سرعت جریان جرمی نوسان کند. فلومترهای کوریولیس اندازه گیری های بسیار دقیقی را ارائه می دهند و برای طیف وسیعی از انواع مایعات از جمله سیالات چسبناک و خورنده مناسب می باشند.

فلومترهای ورتکس

فلومترهای ورتکس نرخ جریان را بر اساس فرکانس گردابه هایی که در پایین دست بدنه بلوف یا shedding وارد شده در جریان ایجاد می شود، اندازه گیری می کنند. فرکانس متناسب با سرعت جریان است و نرخ جریان را می توان بر اساس این رابطه محاسبه کرد. فلومترهای ورتکس برای مایعات با ویسکوزیته کم مناسب هستند و می توانند دما و فشار بالا را تحمل کنند.

کدام فلومترها برای اندازه گیری جریان گازها مناسب هستند؟

اندازه گیری جریان گاز نقش مهمی در بسیاری از زمینه های صنعتی ایفا می کند. انتخاب تکنولوژی فلومتر مناسب برای اندازه گیری دقیق جریان گاز بسیار مهم است. در ادامه فلومترهای اندازه گیری جریان گازها ذکر می شود:

فلومترهای جرمی حرارتی

جریان را با اندازه گیری تغییر حرارت ایجاد شده توسط گاز عبوری از دستگاه محاسبه می کند. برای دبی کم و گازهای غیر خورنده مناسب است اما به تغییرات دمای گاز حساس است.

فلومترهای اختلاف فشاری

دبی را با اندازه گیری اختلاف فشار حاصل از عبور گاز از دستگاه محاسبه می کند. بر اساس اصل برنولی، هنگامی که گاز از یک کانال باریک عبور می کند، سرعت جریان افزایش می یابد و فشار کاهش می یابد. فلومترهای فشار دیفرانسیل برای گازهای مختلف و دبی متوسط ​​مناسب هستند.

فلومترهای التراسونیک

از سیگنال های اولتراسونیک ارسالی و دریافتی برای اندازه گیری سرعت جریان گاز استفاده می کند و جریان را بر اساس تغییرات زمان انتشار امواج صوتی محاسبه می کند. فلومترهای التراسونیک برای طیف وسیعی از انواع گازها و دبی های زیاد مناسب هستند و هیچ تاثیری بر سیال ندارند.

فلومترهای جرمی کوریولیس

دبی جرمی را با اندازه گیری نیروی کوریولیس حاصل از عبور گاز از دستگاه محاسبه می کند. از اثر کوریولیس در خط لوله خمشی برای اندازه گیری جرم سیال استفاده می کند. فلومترهای جرمی کوریولیس نسبت به تغییرات چگالی گاز حساس نیستند و برای اندازه گیری دبی جرمی با دقت بالا مناسب هستند.

ویژگی های هر یک از فلومترها

1. فلومترهای لوله ونتوری تا حداکثر 72 اینچ با دقت 1.5 تا 2 درصد تولید می شوند و تنها محدودیت آنها سیالاتی است که دارای ذرات متخلخل می باشند.
2. فلومترهای اوریفیس تا سایز 24 اینچ و ضخامت 8/3 برای اندازه گیری جریان مایع، گاز و بخار کاربرد دارد.
3. فلومترهای فلو نازل بیشتر برای گازها و بخارات غیر چسبناک و خورنده مورد استفاده قرار می گیرد.
4. فلومترهای لوله پیتوت نیز بیشتر برای هوا و گازها با دقت 1 درصد کاربرد دارد.
5. فلومترهای توربینی مناسب سیالات تمیز (گاز یا مایع) بدون رسوب و خورندگی تا سایز 8 اینچ با دقت 0.2 درصد به کار می رود. استفاده از استرینر بلافاصله بعد از توربین الزامی است.
6. فلومترهای مغناطیسی تا سایز 96 اینچ با دقت 0.5 درصد فقط برای مایعات رسانا کاربرد دارد.
7. فلومترهای التراسونیک تا سایز لوله 156 اینچ برای سیالات تمیز با دقت 1 درصد با نصب به صورت in line و Clamp on استفاده می شوند.
8. فلومترهای ورتکس تا سایز خط 8 اینچ و دقت 1 درصد مناسب اندازه گیری جریان مایعات، گازها و بخارات غیر خورنده با ویسکوزیته کم می باشد.
9. فلومترهای جابه جایی مثبت تنها مناسب اندازه گیری جریان مایعات آرام و ویسکوز تا سایز خط 24 اینچ و دقت 0.2 درصد ایده آل می باشند.

چگونه فلومتر مناسب انتخاب کنیم؟

فلومترها به طور گسترده ای در سیستم های اتوماسیون صنعتی به کار می روند. دقت و تکرارپذیری شاخص‌های کلیدی جهت اندازه‌ گیری فلومترها محسوب می شوند که برای پایداری سیستم و کیفیت محصول بسیارمهم می باشند.

کلاس دقت به حداکثر خطای فلومتر اشاره دارد. هنگام کالیبره کردن یک فلومتر، معمولاً فقط دو نقطه zero و span را مشخص می کنند. در طول کالیبراسیون، پنج نقطه یعنی 0، 25، 50، 65٪ و 100٪ از مقیاس کامل به طور کلی بررسی می شود.

تکرارپذیری به توانایی یک تجهیز اندازه ‌گیری برای نمایش ثابت مقدار جریان در شرایط یکسان اشاره دارد. به این معنی که اندازه‌ گیری‌ ها باید در همان دما، فشار، سرعت جریان و سایر شرایط محیطی انجام شوند تا از تکرارپذیری و قابلیت اطمینان سیستم اطمینان حاصل شود.

کالیبراسیون و نگهداری منظم برای دقت و قابلیت اطمینان طولانی مدت فلومترها ضروری است. ارزیابی عملکرد و کالیبراسیون آنها تضمین ثبات سیستم و کیفیت محصول است.

نوع سیال فرآیندی: در ابتدا باید نوع سیال مورد اندازه گیری مانند مایع، گاز یا بخار را انتخاب نمایید. زیرا با توجه به سیال و ویژگی های آن فلومترهای گوناگونی در دسترس می باشند. برخی دیگر از پارامترهای خرید فلومتر به شرح زیر است:

محدوده اندازه گیری: محدوده جریان مورد نیاز را شامل مقادیر حداقل و حداکثر جریان تعریف کنید.

ویژگی های سیال: ویسکوزیته سیال، رسانایی، محدوده دما و وجود ذرات جامد یا اگر مایع خورنده است، برای کمک به انتخاب متریال بدنه فلومتر، شناور و غیره در نظر بگیرید.

دقت اندازه گیری: یک فلومتر را بر اساس الزامات دقت کاربرد خاص انتخاب کنید. فلومترهای مختلف از نظر دقت متفاوت هستند، بنابراین سطح دقت مورد نیاز برای کاربرد خود را تعیین کنید.

محیط نصب: فضای فیزیکی، شرایط محیطی به عنوان مثال، رطوبت، دما، فشار که فلومتر در آن نصب می شود و اگر شرایطی مانند محیط های قابل اشتعال، انفجاری یا خورنده وجود دارد را در نظر بگیرید.

مشخصات قطر لوله و اتصالات: اندازه و مدل فلومتر باید با قطر خط لوله اندازه گیری یا مشخصات اتصالات مطابقت داشته باشد تا از اندازه گیری دقیق اطمینان حاصل شود و از مشکلات ناسازگاری با نصب جلوگیری شود.

اقتصادی: هزینه خرید همچنین هزینه های نگهداری و عملیاتی را در نظر بگیرید. برخی از فلومترها ممکن است هزینه اولیه کمتری داشته باشند اما هزینه های عملیاتی و نگهداری طولانی مدت بیشتری داشته باشند.

سیگنال خروجی: هنگام خرید یک فلومتر الکترونیکی، الزامات سیگنال خروجی سیستم، مانند سیگنال آنالوگ، خروجی پالس، ارتباطات دیجیتال (مانند HART، Profibus، Modbus) را مورد بررسی قرار دهید.

تعمیر و نگهداری: فلومترهایی را انتخاب کنید که نصب، کالیبره کردن و نگهداری آنها آسان باشد تا وقفه های عملیاتی و هزینه های نگهداری کاهش یابد.

گواهینامه ها و استانداردها: بسته به الزامات کاربردی خاص، ممکن است لازم باشد فلومترهایی را انتخاب کنید که با استانداردها یا گواهینامه های خاص صنعت مانند استانداردهای بهداشتی برای صنعت غذایی و حفاظت در برابر انفجار مطابقت داشته باشند.

تجهیز صنعت یکی از بزرگترین و برترین تامین کنندگان انواع تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی در کشور است. انواع مختلف فلومترهای صنعتی از برندهای معتبر روز دنیا در انبار این شرکت موجود و با بهترین کیفیت و قیمت مناسب به فروش می رسد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه قیمت و خرید فلومتر در انواع فلومتر ورتکس، مغناطیسی، اوریفیس، ونچوری و... با کارشناسان فنی و فروش ما 02187700142 در تماس باشید.