توضیح فلو یا دبی و روش های اندازه گیری آن
در بسياري از پروسه هاي صنعتي مايل به اندازه گيري و كنترل فلو يا دبي مي باشيم .صنايع نفت،گاز،صنايع پترو شيمي،شيميايي ،غذايي مثال هاي معروف از اين موارد هستند از طرف ديگر گاهي كنترل فلو به عنوان یک كميت اوليه منجر به كنترل كميت ديگري به عنوان كميت ثانويه مي باشد.
به عنوان مثال: مي توان از كنترل دبي سوخت (كميت اوليه) به منظور كنترل درجه حرارت(كميت ثانويه) نام برد .فلو يا دبي به
صورت حجمي يا جرمي در نظر گرفته مي شود .دبي حجمي مقدار حجم سيال است كه در واحد زمان از يك مقطع لوله عبور
مي كند و بطور مشابه ،دبي جرمي مقدار جرمي است كه در واحد زمان از آن مقطع عبور مي نمايد،اگر سرعت سيال (V) جرم مخصوص آن (ρ) باشد، دبی حجمی و جرمی به سادگی از روابط زیر بدست می آیند.
دبی حجمی => Q=V.A
دبی جرمی => Q=ρ.V.A
A: مقطع لوله
V: سرعت سیال
ρ: جرم مخصوص
در اغلب پروسه ها A و ρ معلوم هستند بنابراین اندازه گیری فلو حجمی یا جرمی مترادف با سرعت سیال می باشد، چرا که با اندازه گیری سرعت و داشتن A و ρ می توان با استفاده از روابط فوق دبی مربوطه را بدست آورد، بنابراین اکثر فلومترها در واقع نوعی اندازه گیری سرعت سیال می باشند.
مطابق شكل يك توربين در مسير سيال درحال حركت قرار گرفته است،طرف ديگر توربين متصل به يك هسته مغناطيسي
است،در مقابل هسته و در پوسته خارجي فلو متر ،سيم پيچ آشكار ساز قرار دارد.عبور هسته مغناطيسي از مقابل سيم پيچ موجب القاء نيرو محركه در آن مي شود ،هر چه سرعت سيال بيشتر باشد ،چرخش توربين و در نتيجه سرعت چرخش هسته مغناطيسي بيشتر مي شود و نيروي محركه بزرگتري در سيم پيچ القا مي گردد ،سرعت سيال تبديل به فركانس پالس مي شود و با شمارشپالس ها و ميانگين گيري آنها توسط مدار مربوطه سرعت سيال و به دنبال آن فلو تعيين مي شود.اين فلومتر ها براي اندازهگيري فلوي سيالات بسيار تميز مناسب مي باشد و در صورتي كه سيال داراي ذرات ناخالص معلق و چسبنده باشد،اندازه گيريبا مشكلاتي روبه رو خواهد بود. اشكال عمده اين فلو متر ها ايجاد مزاحمت در حركت طبيعي سيال مي باشد و ممكن استخود باعث تغيير فلوي مورد اندازه گيري شود.
خوردگي و نياز به تعميرات از معايب ديگر آنها مي باشد،همچنين اين فلو متر ها براي اندازه گيري جريان هاي كم مناسب
نمي باشند.
اين طرح از يك محفظه كه مقطع آن از پايين به بالا بيشتر مي شود تشكيل شده،هرچه مقدار جريان سيال بيشتر باشد شناور در
قسمت بالاتري قرار مي گيرد،بنابراين محل قرار گرفتن شناور و نشان دهنده متصل به آن متناسب با دبي مورد اندازه گيري
است.از اين روش برا ي اندازه گيري گاز ها مي توان استفاده كرد.طرح زير ساده بوده و قطعات و متعلقات كمتري دارد ،
بعلاوه استهلاك آن نيز ناچيز است.
در اين طرح در مسير عبور سيال در داخل لوله یک مانع به صورت روزنه (orifice) ايجاد مي كنند .فشار و سرعت سيال در قبل از روزنه، عادی و به ترتیب برابر P1 ، V1 می باشند و به محض رسیدن به روزنه مقطع عبور کوچک می شود و به ازای ثابت ماندن دبی سرعت می بایست افزایش یابد و این امر طبق قانون برنولی منجر به افت فشار در مجاورت سمت راست روزنه می شود.
در نقطه ای مانند 2 سرعت سیال ماکزیمم و فشار آن مینیمم است.
با اندازه گیری P1 و P2 و محاسبه P1-P2=Δ می توان دبی سیال را تعیین نمود. تلفات انرژی در این روش کمتر است اما هزینه بالایی دارد.
اندازه گيري فلو از طريق آلتراسونيك:
در اين طرح فرستنده موج در یک طرف و گيرنده آن در طرف ديگر قرار مي گيرد، مدت زمان عبور امواج از لوله بستگي به
سرعت سيال در لوله دارد، با اندازه گيري فاصله زماني بين ارسال موج توسط فرستنده و دريافت آن توسط گيرنده مي توان
سرعت سيال و در نتيجه ميزان فلو را بدست آورد.
مزيت عمده اين گونه اندازه گيري ها اين است كه هيچ گونه اثري بر روي كميت مورد اندازه گيري ندارد و بعلاوه از سرعت
و دقت بالايي برخوردار است،البته اين مزيت، در مقابل، پيچيدگي وهزينه بالايي دارد.
در انتهای این مطلب شما می توانید دیتاشیت یک فلومتر را دانلود نمایید.
با آرزوی سلامت و بهروزی شما دوستان گرامی
محمد هادی دشتی
