در نیروگاه‌ها و مراکز بزرگ صنعتی همواره میزان جریان مایع یا گاز را اندازه می‌گیرند تا از بروز حوادث ناگوار جلوگیری کنند. ازآنجایی‌که این اندازه‌گیری‌ها باید با دقت بالایی انجام گیرد، از دستگاهی به نام فلومتر به این منظور استفاده می‌کنند. استفاده از این دستگاه در فرایندهای صنعتی، از خسارت‌های جبران‌ناپذیری که ممکن است به‌وجود آید، جلوگیری می‌کند. هدف ما در این مقاله افزایش دانش فنی شما درباره این دستگاه و آشنایی با کاربرد آن‌ است؛ بنابراین تا انتها با ما باشید.

Flowmeter چیست؟

فلومتر یک قطعه صنعتی است که برای اندازه‌گیری میزان حجم یا جرمی از یک سیال که از یک نقطه عبور می‌کند، مورداستفاده قرار می‌گیرد که به آن دبی سنج، لیترشمار یا سنسور سرعت جریان سیال نیز می‌گویند. این قطعه باتوجه‌به نوعی که دارد، در صنایع مختلفی به‌کار گرفته می‌شود؛ اما کاربرد کلی آن اندازه‌گیری عبور جریان سیال از یک مقطع خاص است.

Flowmeterها بر چه پایه‌ای عمل می‌کنند؟

دبی‌ سنج‌ها به‌طورکلی بر پایه‌ دو پارامتر یا کمیت سنجشی عمل می‌کنند که شامل این موارد می‌شود:

انواع‌ مختلف دستگاه لیترشمار

این دستگاه‌ها براساس عملکرد و بازدهی‌شان تقسیم‌بندی می‌شوند و اگرچه دارای انواع مختلفی هستند، اما خروجی یکسانی دارند. بر همین اساس عبارت‌اند از:

لیترشمار مغناطیسی

دسته‌ای از لوازم هستند که حجم سیال را می‌سنجند و براساس قانون القای فاردی عمل می‌کنند. نام دیگر آن‌ها مگمتر است. این قطعه براساس سنجش تغییرات شار مغناطیسی که در اثر جریان‌یافتن شاره ایجاد می‌شوند، عمل کرده و سرعت جریان سیال را اندازه‌گیری می‌کند. فلومتر‌ مغناطیسی برای سنجش سرعت همه جریان سیالات به‌خصوص سیالاتی که دما و فشار بالایی دارند، مناسب است. شاید با خود فکر کنید که کدام دستگاه دارای دقت اندازه‌گیری مطلوب و بسیار بالاست؟ در پاسخ باید گفت دبی‌ سنج مغناطیسی یکی از دقیق‌ترین لیترشمارهای موجود است.

لیترشمار مکانیکی (توربینی)

در این‌ گروه که از نوع مکانیکی هستند، سرعت جریان سیال موردنظر براساس چرخش پره یا توربین اندازه‌گیری می‌شود. یک نمونه از آن‌ها، نوع پروانه‌ای است؛ بنابراین عملکرد کلی این دسته برمبنای حرکت اجزای مکانیکی آن مانند پره‌ها تعیین می‌شود. نوع مکانیکی آن را می‌توان یکی از دقیق‌ترین انواع این قطعات دانست. باید بدانید که به‌دلیل وجود پره‌ها و جزئیات مکانیکی گسترده در این نوع، نگهداری و تعمیر آن‌ها باید دارای فواصل کوتاهی باشد. این نوع از آن‌ها به فلومتر آب نیز معروف هستند.

لیترشمار جرمی حرارتی

لیترشمار جرمی حرارتی با نام لاتین Thermal Mass Flowmeter یک قطعه صنعتی است که برای اندازه‌گیری جرم و میزان گرمای ماده جاری از یک مقطع مورداستفاده قرار می‌گیرد. این قطعه به‌صورت یک محفظه بزرگ است و هنگامی‌که می‌خواهند جرم یا مقدار گرمای سیال موردنظر خود را محاسبه کنند، آن را از این قطعه عبور می‌دهند.

بهترین نوع سیالی که می‌توان به‌واسطه‌ عبور از این دسته پارامترهای بیان‌شده را برای آن محاسبه کرد، گازها هستند. سرعت جریان گاز‌هایی مانند نیتروژن، هیدروژن و دیگر گاز‌های مورداستفاده در صنعت به‌وسیله این قطعه اندازه‌گیری می‌شود. برای خرید این دسته از فلومتر‌ها همواره باید به نوع سیال گازی، مقدار میانگین سرعت گاز عبوری، اندازه لوله و مواردی ازاین‌دست توجه ویژه داشت. در خرید این قطعات باید دقت داشت که این نمونه‌ها برای گاز‌های با خاصیت خورندگی و ساییدگی مناسب نیستند.

لیترشمار روتامتر

این لوازم برای اندازه‌گیری در سطوح متغیر یا سطح متلاطم مورداستفاده قرار می‌گیرند و در آن‌ها جریان عبوری سیالاتی چون گاز‌ها و مایعات که از مقطع یک لوله عبور می‌کنند، سنجیده می‌شود. این نمونه در حدود بیست درصد کل Flowmeterهای به کار برده‌شده در صنعت را شامل می‌شود. از مزایای این لیترشمارها می‌توان به قیمت مناسب آن و دقت مطلوب و قابل‌قبول اشاره کرد. به‌طور مشخص این دسته از فلومتر، با نام اختصاصی روتامتر در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، ذوب‌آهن و فولاد کاربرد فراوان دارد.

لیترشمار ونتوری

به‌طورکلی flowmeter ونتوری بر پایه مفهوم معادله برنولی عمل می‌کند؛ به این صورت که هرگاه سطح مقطع لوله ونتوری کاهش می‌یابد، سرعت سیال افزایش یافته و هرچه سطح مقطع آن بیشتر باشد، سرعت عبور سیال بیشتر می‌شود. لوله ونتوری نیز بر همین اساس طراحی شده‌است. البته در این گروه، در بخش‌هایی که سطح مقطع کاهش‌ یافته و سرعت جریان سیال افزایش می‌یابد، سرعت جریان توسط یک پرشر ترانسمیتر فشار را تعیین کرده و به‌وسیله آن میزان جریان عبوری را محاسبه می‌کنند.

لیترشمار اولتراسونیک

این گروه براساس امواج اولتراسونیک که شامل امواج مکانیکی و صوتی هستند، عمل می‌کنند. یعنی برای اندازه‌گیری سرعت حرکت مایع در این نوع، امواج اولتراسونیک را به سیال می‌تابانند و انعکاس آن را دریافت می‌کنند. Flowmeterگیره‌دار نمونه‌ای از فلومتر‌های اولتراسونیک است. لیترشمار اولتراسونیک برای سنجش جریان مایعات، بخار و گاز‌های با فشار قوی مناسب است و در صنایع خوراکی، آشامیدنی، آب و فاضلاب، تولید دارو و صنایع ذوب فلزات کاربرد دارد.

اهمیت دقت اندازه‌گیری در لیترشمار

دقت در معنای کلی به این مفهوم است که هنگامی‌که کمیتی را اندازه می‌گیریم، مقدار کمیت اندازه‌گیری‌شده به مقدار واقعی آن نزدیک باشد. ازاین‌رو میزان دقت دستگاه‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. میزان دقتی که Flowmeter در اندازه‌گیری دارد، به‌صورت درصدی در بالا یا پایین نمایشگر مربوط به این قطعه نمایش داده می‌شود. به همین خاطر تشخیص و خرید آن‌ها با دقت مطلوب، برای به‌دست‌آوردن داده‌های دقیق حاصل از سنجش سرعت جریان سیال، ضروری است.

مقایسه دقت فلومترها

دقت Flowmeter یکی از معیارهای مهم برای تعیین ارزش خرید آن‌هاست. نوع جرمی کوریولیس ازجمله لیترشمارهای بسیار دقیق موجود به‌شمار می‌رود. البته این دسته برای همه کاربردها مناسب نیست؛ زیرا گران‌قیمت است و اندازه بزرگ‌تری نسبت به سایران دارد. نوع اولتراسونیک و مغناطیسی به‌طور معمول نسبت به نمونه‌های پروانه‌ای و توربینی از دقت بالاتری برخوردار هستند. البته آن‌هایی که اساس مغناطیسی یا اولتراسونیک دارند، نسبت به نوع مکانیکی قیمت بیشتری دارند و بعضا دارای قابلیت‌هایی هستند که لیترشمارهای مکانیکی آن قابلیت‌ها را ندارند. برای مثال، مدت عمر و کارایی نوع مغناطیسی و اولتراسونیک نسبت به دسته مکانیکی بیشتر است.

چگونه دقت فلومتر آب را افزایش دهیم؟

در این بخش به شما می‌گوییم که چطور می‌توان دقت این ابزارهای کاربردی را افزایش داد. برای این منظور موارد زیر را در نظر بگیرید:

مهم‌ترین و اساسی‌ترین نکته قبل از خرید، سنجش نیاز شماست. بهتر است قبل از خریداری ابتدا با مطالعه درمورد این قطعات صنعتی، اطلاعاتی درباره میزان دقت آن‌ها داشته باشید. سپس با بررسی محیط کار و دستگاهی که نیاز شما را مرتفع می‌کند، اقدام به خرید کنید.

وقتی شما قطعه مناسب را خریداری کرده و درصدد هستید که آن را به‌کار بگیرید، همواره باید توجه داشته باشید که شرایط لازم برای عملکرد صحیح آن را فراهم کنید. اگر این‌ بستر فراهم نشود، قطعا فلومتر موردنظر دقت مطلوب را نخواهد داشت یا به‌طورکلی کار نخواهد کرد.

به‌هنگام اتصال‌ لیترشمار به سایر تجهیزات و شروع‌به‌کار آن‌، حتما از سالم‌بودن بقیه اجزای اتصالی اطمینان حاصل کنید تا در عملکرد آن‌ها اختلال ایجاد نشده و مشکلی به‌وجود نیاورند.

نتیجه‌گیری

دانش و آگاهی درمورد قطعات صنعتی به‌خصوص لیترشمارها برای صاحبان صنایع یا افراد مشغول در این صنایع بسیار مفید است؛ زیرا در وهله اول سبب می‌شود قطعات باکیفیت و مناسب را تهیه کنند و از طرفی بهره‌وری و عمر دستگاه افزایش یابد. زمانی‌که پرسنل موجود در یک واحد صنعتی با مطالعه کافی درباره نحوه عملکرد یک قطعه مانند فلومتر مغناطیسی با آن کار کند، قطعا میزان خروجی مفید دستگاه را افزایش می‌دهد. تیم اسپرلوس توسعه آپادانا ضمن ارائه انواع flowmeterهای باکیفیت، شما را در انتخاب براساس نیازتان راهنمایی می‌کند.