اندازه گیری فلو توسط فلومترها
اندازه گیری فلو از موارد بسیار و بسیار مهم در صنایع ابزاردقیق محسوب می شود از ابتدای یک فرایند تا انتهای آن و بارگیری مخازن و فروش سیالات و فرآورده های با ارزش نفتی و گازی از فلومتر استفاده های بسیاری می شود.از آنجا که فروش بیشتر محصولات نفتی براساس حجم آنها صورت ی گیرد خریداران و فروشندگان این محصولات می بایست از حجم محصول تحویل گرفته شده و فروخته شده مطمئن باشند.لذا از این رو تجهیزات ابزاردقیق از جمله اندازه گیری فلو ،اندازه گیری لول و سطح سیالات بسیار مهم و پرکاربرد شده اند.
فلومتر یا دبی سنج چیست؟
فلومتر ها در صنعت ابزاردقیق کاربرد بسیاری دارند که جهت اندازه گیری جریان سیال یا دبی آنها در صنعت نفت وگاز به کار گرفته می شوند. دبی حجمی یک سیال برابر با، حاصلضرب سرعت سیال در سطح مقطع عبور سیال است . دبی جرمی نیز بصورت میزان جرمی از سیال که در واحد زمان از سطح مقطع عبور می کند، تعریف می شود.
- سرعت سیال * سطح مقطع عبور سیال = دبی حجمی
- واحد زمان / (جرم سیال * سطح مقطع عبور سیال) = دبی جرمی
اندازه گیری دبی که در واقع اندازه گیری میزان سیال یا فلومتر به آن می گویند در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و آب یکی از مهمترین پارامترهایی می باشد که باید در سیستم و پروسه اندازه گیری شود و دقت اندازه گیری آن بسیار مهم است. فلومترها اساسی ترین نقش را در پروسه ها ایجاد می کنند،این نقش در موارد و مکانهای مختلف اهمیت مختلفی دارد.
اندازه‌گیری جریان جرمی یا حجمی
دو روش اصلی اندازه‌گیری سیالات، اندازه گیری جریان حجمی و جرمی است، بنابراین یک فلومتر، جریان حجمی یا جریان جرمی را اندازه‌گیری می‌کند. اما اگر چگالی و متغیرهای تعیین شده مشخص باشد، می‌توانید حجم را از جرم و جرم را از روی حجم محاسبه کنید. این که کدام روش جریان حجمی یا جریان جرمی بهترین است بستگی به کاربرد، اجزای آن و هدف از اندازه‌گیری دارد.
دسته‌بندی فلومترها
برخی از انواع فلومتر به‌راحتی از بین خراب می‌شوند زیرا متناظر با کاربرد مورد نظر، کار نمی کنند. به عنوان مثال، فلومترهای الکترومغناطیسی با هیدروکربنها کار نمی کنند و برای عملکرد به یک مایع رسانا نیاز دارند. بسیاری از فلومترهای جریان هوا نمی‌توانند گازها یا دوغاب را اندازه گیری کنند. در زیر برخی از دسته‌های اصلی فلومترها با توجه به نوع سیال اندازه گیری آورده شده است.
در گازها فلومترهای:
کوریولیس، جرمی حرارتی، آلتراسونیک، جریان متغیر، فشار متغیر دیفرانسیل، جابجایی مثبت، توربینی.
در مایعات فلومترهای:
الکترومغناطیسی، کوریولیس، جرمی حرارتی، آلتراسونیک، فشار متغیر دیفرانسیل، جابجایی مثبت، توربینی.
در دوغاب‌ها فلومترهای:
الکترومغناطیسی، کوریولیس، آلتراسونیک، برخی انواع فشار متغیر دیفرانسیل.
در بخار‌ها فلومترهای:
ورتکس (گردابی)، آلتراسونیک، دیافراگم، شیء شناور.
خواص سیالات
دانستن خواص سیال مورد اندازه‌گیری بسیار مهم است، در زیر برخی از مؤلفه‌های اصلی سیالات ذکر شده است.
- نوع مایع، گاز، دوغاب یا بخار
- چگالی
- ویسکوزیته
- دما
- فشار
- شرایط سیال شامل موارد خارجی درون آن، ذرات معلق و حباب‌های هوا
- دیگر آلاینده‌ها
- شرایط پایداری جریان
- پر یا نیمه‌پر بودن لوله یا کانال
- نرخ جریان (حداکثر و حداقل)
- خورندگی سیال که بر روی سنسورهای داخلی (inline) مؤثر است
خواص فیزیکی
مهم است که از ویژگی‌های فیزیکی فضای کاری اطلاع داشته باشید و همانطور که گفته شد انتخاب فلومتر براساس کاربرد خاص خود باشد. برخی از خصوصیات فیزیکی فضاها که باید مورد توجه قرار گیرد عبارتند از:
- پیکربندی لوله قبل و بعد از فلومتر و طول لوله مستقیم در ورودی و خروجی فلومتر.
- اندازه لوله. برخی از فلومترها در خصوص لوله‌های بسیار کوچک عملکرد ضعیفی دارند و برخی دیگر نمی‌توانند مایعات درون لوله‌های بزرگتر اندازه‌گیری کنند.
- ماده‌ای که لوله از آن ساخته شده است.
- اینکه محیط اطراف و پایدار یا ناپایدار است.
- آیا فلومتر در زاویه خاصی کار خواهد کرد؟ این مورد می تواند به طور جدی بر عملکرد فلومتر تأثیر بگذارد.
مشخصات فلومترها
نکته آخر اینکه مشخصات مورد نظر خود را نیز باید در انتخاب فلومتر مناسب مورد توجه قرار داد.
دقت
به طور طبیعی، یک فاکتور مهم یک فلومتر دقت است. حتی بیان اینکه دقت متغیر است خنده‌دار به نظر می‌رسد. چه کسی یک وسیله اندازه‌گیری نادرست می خواهد؟ با این حال همه فلومترها از دقت یکسانی برخوردار نیستند.
تکرارپذیری
تکرارپذیری به معنای تعداد دفعات (بر حسب درصد) است که در همان شرایط با همان آزمایش یا اندازه گیری، همان نتایج را نتیجه می‌دهد. دقت نیاز به تکرار دارد اما تکرارپذیری نیازی به دقت ندارد. فقط به ثبات نیاز دارد. بنابراین می‌توان گفت که تکرارپذیری یک فلومتر اغلب حتی از دقت هم اهمیت بیشتری دارد.
رنج اندازه‌گیری
این به معنای دامنه‌ای است که یک فلومتر می‌تواند سیال را به طور دقیق اندازه‌گیری کند. معمولاً بهتر است بدون ایجاد مشکل در سایر مؤلفه‌هایی که دارای اهمیت بیشتری هستند، یک فلومتر با بیشترین رنج اندازه‌گیری موجود را انتخاب کنید.
الزامات بهداشتی
فلومترها برای مواد غذایی، داروسازی و صنعت پزشکی به ویژه به محیط‌های استریل احتیاج دارند.