اندازهگیری نرخ جریان سیال، تعیین عددی مقدار جابجایی توده سیال است. جریان را میتوان به چند روش اندازهگیری کرد. جریانسنجهای جابجایی مثبت (Positive displacement) حجم ثابتی از سیال را انباشته و سپس تعداد دفعاتی که حجم برای اندازهگیری جریان پر میشود، شمرده میشود. روشهای دیگر اندازهگیری جریان بر نیروهای تولیدشده توسط جریان وابسته هستند و برای محاسبه غیرمستقیم جریان استفاده میشوند.
واحدهای اندازهگیری
میتوان هم گاز و هم مایع را با نرخ دبی جرمی یا حجمی اندازهگیری کرد. دبی جرمی میزان جرم سیال است که در واحد زمان از محل مورد نظر عبور می کند و دبی حجمی میزان حجم سیال است که در واحد زمان از محل مورد نظر عبور می کند. اندازهگیریهای نرخ جریان به چگالی ماده مربوط هستند. چگالی مایع تقریبا مستقل از شرایط است. اما این امر در مورد گازها برقرار نیست و چگالی آنها بهشدت به فشار، دما و تا حدودی نیز به ترکیب وابسته است.
- فلومترهای مکانیکی
- پیستون سنج/ پیستون دوار (piston meter/rotary piston)
- دنده بیضی سنج (Oval Gear meter)
- سنجشگر چرخدندهای (Gear meter)
- چرخدنده منظومهای
- سنجشگر سطح متغیر (variable area meter)
- فلومتر توربینی
- سنجشگر ولتمن (Woltman meter)
- سنجشگر تک جت (Single jet meter)
- سنجشگر چرخ پارویی (Paddle wheel meter)
- سنجشگر چند جت (Multiple jet meter)
- چرخ پلتون (Pelton wheel)
- جریانسنج (Current meter)
- فلومترهای فشار-پایه
چندین نوع فلومتر در مدل فشار پایه وجود دارند که بر اساس اصل برنولی کار میکنند. فلومترهای فشار پایه با اندازهگیری اختلاف فشار یا اندازهگیری فشار استاتیک و ایستایی عمل میکنند. انواع فلومترهای فشار-پایه عبارتاند از:
- ونتوری سنج (Venturi meter)
- صفحه اوریفیس (Orifice plate)
- لوله پیتوت (Pitot-tube)
- پراب فشار چند سوراخه (Multi-hole pressure probe)
- سنجشگرهای مخروطی (Cone meters)
- مقاومت خطی سنج (Linear resistance meters)
- فلومترهای نوری
فلومترهای نوری از نور برای اندازهگیری جریان استفاده میکنند. ذرات کوچک در یک مسیر جریان از بین دو تابش لیزری عبور میکنند. با تقسیم فاصله دو لیزر بر زمان عبور از لیزر اول به دوم، سرعت جریان محاسبه میشود. فلومترهای نوری به دلیل نداشتن قطعه متحرک، بسیار پایدار بوده و در طول عمر محصول، اندازهگیریهای مکرر زیادی انجام میدهند. به دلیل عوض نشدن فاصله بین دو لیزر، نیاز به کالیبراسیون نیست. فلومترهای نوری تجاری قابلیت اندازهگیری از 0.1 تا 100 متر بر ثانیه را دارند.
- فلومترهای حرارتی
فلومترهای حرارتی معمولا از ترکیب المنتهای حرارت دیده و سنسورهای دمایی برای اندازهگیری اختلاف بین انتقال حرارت استاتیک و در جریان به یک سیال برای اندازهگیری سرعت جریان استفاده میکنند. در این حالت، محاسبه با علم به گرمای مخصوص سیال و چگالی محاسبه میشود. درصورتیکه این دو مقدار ثابت باشند، نیاز به در نظر گرفتن فشار و دما نیست.
- فلومترهای گردابه ای (Vortex flow meters)
در اندازه گیری دبی جریان با فلومترهای گردابه ای از سرعت زاویهای (فرکانس) گردابه ها که متناسب با سرعت جریان است، استفاده میشود. سنسورهای اندازهگیری معمولا کریستالهای پیزوالکتریک هستند که پالسهای کوچک ولی قابلاندازهگیری تولید میکنند.
- فلومترهای الکترومغناطیس، فراصوت (اولتراسونیک) و کوریولیس
فلومترهای مغناطیسی
با اعمال یک میدان مغناطیسی به لوله که سیال در آن جریان دارد، اختلاف پتانسیلی متناسب با سرعت جریان عمود بر جریان و میدان مغناطیسی ایجاد میکنند. این اختلاف پتانسیل توسط الکترودها که عمود بر جریان و میدان مغناطیسی قرارگرفتهاند، دریافت میشود. فلومترهای مغناطیسی نیاز به سیال رسانا و لوله غیر رسانا دارند. همچنین الکترودها نباید در تماس با سیال خورده شوند.
فلومترهای الکترومغناطیسی غیر تماسی
به سیستم فلومترهای الکترومغناطیسی غیر تماسی، سیستم LFF هم میگویند و نیروی لورنتس کل را از تعامل بین فلز مایع در حرکت و میدان مغناطیسی اعمالشده محاسبه میکند.
فلومترهای اولتراسونیک
دو نوع اصلی از فلومترهای اولتراسونیک عبارتاند از:
- داپلر (Doppler)
- زمان انتقال (transit time)
در هر دو نوع فلومتر اولتراسونیک، از امواج فراصوت برای اندازهگیری دبی جریان استفاده میشود.
فلومتر کوریولیس
اندازهگیری مستقیم دبی جرمی در یک لوله جریان کوریولیس میتواند انجام شود زیرا اثر کوریولیس منجر به دوران لوله میشود. اندازهگیری کوریولیس بدون اهمیت داشتن نوع گاز یا مایع، بسیار دقیق است.
جهت مشواره و یا خرید انواع دبی سنج به وب سایت انرژی کالا مراجعه نمایید.