ابزارهای اندازه گیری جریان سیالات
ابزارهای اندازه گیری جریان، ابزارهایی هستند که به صورت کمّی حرکات سیالات را اندازه گیری می‌کنند. اندازه گیری جریان با روش‌های مختلفی صورت می‌پذیرد.
در اکثر روش‌های اندازه گیری جریان، جریان سنج برای محاسبه میزان جریان به غلبه جریان بر یک انقباض شناخته شده تکیه دارد. همچنین ممکن است که جریان با فاکتور اندازه گیری سرعت مایع در یک ناحیه مشخص شده، انجام شود.
علاوه بر این از روش‌های دیگری مثل ردیابی مایعات در جریان‌های سرعت بالا و همچنین از تغییر غلظت یک رنگ یا رادیو ایزوتوپ‌ها نیز به این منظور استفاده می‌شود.
در این راهنما شما را با انواع ابزارهای اندازه گیری جریان و نحوه کارکرد و کاربردهای جریان سنج آشنا می‌کنیم.
پیش از ورود به بحث خوب است که بدانید، شرکت صنعت کوشان با سابقه طولانی و درخشان، آماده ارائه مشاوره مورد نیاز صنایع مختلف برای اندازه گیری جریان همچنین و تأمین ابزار جریان سنج و قطعات مربوط است
ابزارهای اندازه گیری جریان :
ونتوریمتر (Venturimeter)
یکی از ابزارهای اندازه گیری جریان ونتوریمتر است. این ابزار با استفاده از قانون علمی ونتوری به اندازه گیری سیالات می‌پردازد.
اثر ونتوری، اثر کاهش فشار در سیالات، هنگامی که از قسمت تنگ لوله عبور می‌کنند است. در واقع وقتی سیالات از قسمت تنگ لوله عبور می‌کنند با توجه به معادله پیوستگی سرعتشان زیاده شده و فشار آن‌ها کم می‌شود.
ونتوریمتر وسیله‌ای است که برای اندازه گیری مقدار مایعی که در یک لوله جریان دارد، استفاده می‌شود. ساده‌ترین شکل این ابزار دارای یک قسمت همگرا که به یک گلویی رسیده و سپس باز می‌شود ارائه شده است.
در ابزار ونتوریمتر لوله‌های تعبیه شده‌اند که مایعات از قسمت ورودی آن (که به آن انتهای بزرگ شده نیز گفته می‌شود)، وارد لوله می‌شوند. این لوله‌ها برای اندازه گیری فشار در نظر گرفته می‌شوند.
علاوه بر این، فشار را با لوله‌های پیزومتر نیز می‌توان اندازه گیری کرد. استفاده از لوله U شکل که یک سر آن به مایع سنگینی مثل جیوه متصل است، راه دیگری برای اندازه گیری فشار در این لوله‌هاست.
به صورت کلی روش کار ونتوریمتر بر این استوار است که مایع در این دستگاه جریان یافته و با رسیدن آن به بخش گلو (قسمت تنگ دستگاه)، سرعت مایع افزایش یافته و فشار کاهش می‌یابد. و از این طریق فشار جریان سنجیده می‌شود.
در دستگاه ونتوریمتر طول مخروط همگرا باید کوتاه‌تر از مخروط واگرا باشد. مخروط واگرا به عنوان پخش کننده جریان را کند می‌کند تا فشار سنجیده شود. این کاهش سرعت نباید پایدار باشد.
بنابراین افزایش سطح باید به تدریج انجام شود تا به علت افزایش یکباره امکان ایجاد حفره و تلفات انرژی کاهش یابد. عموماً مخروط واگرا باید زاویه‌ای بین ۵ تا ۱۵ درجه داشته باشد.
اگر برای انتخاب انواع فلومتر و ابزارهای اندازه گیری جریان مناسب صنعتی نیاز به مشاوره دارید با صنعت کوشان تماس بگیرید
تجهیزات ابزار دقیق صنعت کوشان در زمینه مشاوره، طراحی و تأمین سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در حوزه صنایع نفت، گاز و پتروشیمی فعال است.
همچنین این شرکت نمایندگی برندهای معتبر ویکا، اندرس هاوزر، هانیول و روزمونت آلمان را داراست.
شما می‌توانید با شماره‌های زیر با کوشان صنعت تماس بگیرید.
۰۲۱-۲۶۱۴۶۸۰۵
۰۲۱-۲۶۱۴۶۹۵۴
۰۹۹۱۰۱۸۹۸۷۸
لوله پیتوت (Pitot Tube)
یکی دیگر از ابزارهای اندازه گیری جریان، لوله پیتوت است. لوله پیتوت ابزاری است که برای سنجش سرعت در مایعات استفاده می‌شود.
لوله پیتوت دقیقاً در مسیر حرکت سیال قرار گرفته و با پر شدن این لوله می‌توان فشار جریان را اندازه گیری کرد. در لوله پیتوت به دلیل قرار نداشتن مسیر خروجی، مایع از حرکت می‌ایستد.
این جریان سنج ساده برای اندازه گیری سرعت مایعات در هرجایی طراحی شده است. در شکل ساده خود، لوله پیتوت از یک لوله شیشه‌ای درست شده است که در انتهای پایینی آن یک زاویه خم قرار داده شده است.
دستگاه در مسیر یک مایع در حال حرکت به گونه‌ای که دهانه تحتانی آن در جهت بالاست، قرار داده می‌شود.
سطح مایع در لوله پیتوت به سرعت جریان بستگی دارد. هر چه سرعت جریان بیشتر باشد، سطح مایع در لوله افزایش خواهد یافت
اوریفیس متر (Orifice Meter)
از جمله ابزارهای اندازه گیری جریان، اوریفیس متر (یا اریفیس متر) است. اوریفیس یا جریان آشفته به نوعی از جریان سیالات اطلاق می‌شود.
آشفتگی حرکات نامنظمی را شامل می‌شود که زمانی که سیالات از روی سطوح جامد عبور می‌کنند یا حتی زمانی که سیالات در مجاورت هم قرار می‌گیرند، به وجود می‌آید. برای به دست آوردن آن از واحدی به نام عدد رینولد استفاده می‌شود.
ابزار جریان سنج اوریفیس متر دقیقاً به همان روشی که ونتوریمتر کار می‌کند بر روی خطوط لوله سیالات نصب می‌شود. با این تفاوت که اوریفیس متر یک صفحه مسطح است که دارای یک دهانه مدور است که با اتصالات فلنج به لوله متصل می‌شود.
با عبور جریان مایع از داخل روزنه اوریفیس متر (که به طور کلی قطر آن نصف لوله اصلی است)، مایع تا حدودی راکد می‌شود و بعد از سنجش در اوریفیس متر دوباره سطح آن گسترده می‌شود.
فشارسنج‌ها در این ابزار در دو طرف روزنه نصب شده‌اند، یکی قبل از آن و نزدیک دهانه روزنه و دیگری بعد از آن با فاصله نصف قطر روزنه.
در این دستگاه به دلیل این که بزرگ شدن ناگهانی باعث ایجاد ضربه می‌شود، در آن اتلاف انرژی رخ می‌دهد.
مقایسه ونتوریمتر و اوریفیس متر
- دقت ونتوریمتر در هر قطری مناسب و بالاست، ولی اوریفیس متر در لوله‌های قطر بالا دقت کمتری دارد.
- ونتوریمتر کارایی بالایی داشته و در انواع دستگاه‌ها قابل استفاده است ولی اوریفیس متر کارایی پایینی داشته و باعث افت فشار قابل‌ملاحظه‌ای می‌شود.
- ونتوریمتر به دلیل سطح درونی صاف در برابر سایش مقاومت چندانی ندارد ولی اوریفیس متر کاملاً تحت تأثیر سایش قرار دارد.
- در ونتوریمتر به هیچ وجه خاک و رسوبات جمع نمی‌شود ولی در اوریفیس متر خاک و رسوبات در دستگاه باقی می‌ماند.
- ونتوریمتر وسیله‌ای گران و هزینه بر است ولی اوریفیس متر ابزار جریان سنج ارزان قیمتی است.
- ونتوریمتر وزن و اندازه نسبتاً زیادی داشته و به همین دلیل ناخوشایند است ولی اوریفیس متر بسیار ساده بوده و به راحتی قابل نصب است.
- در ونتوریمتر محدودیتی برای تغییر نسبت سطح لوله وجود ندارد و در اوریفیس متر با جایگزینی صفحه‌های مختلف می‌توان به صورت روزانه مقدار فشار را اندازه گیری کرد.
- ضریب تخلیه در ونتوریمتر ۹۵ تا ۱۰۰ درصد و در اوریفیس متر ۶۰ تا ۶۴ درصد است.
نازل
یکی دیگر از ابزارهای اندازه گیری جریان، نازل (Nozzle) است. ویژگی اصلی این ابزار جریان سنج اندازه گیری متوسط سرعت جریان از یک دهانه تا دهانه دیگر است.
روش اندازه گیری این جریان سنج نیز شبیه ونتوریمتر است اما در آن از هیچ منطقه واگرایی استفاده نمی‌شود و در فرمول معادله تخلیه از همان معادله ونتوریمتر استفاده می‌شود.
از جمله مزایای فلومتر نازلی این است که افت فشار کمتری نسبت به اوریفیس متر داشته، برای سیالات جامد مناسب است و با انواع مواد ساخته می‌شود.
و معایب فلومتر نازلی این است که قیمت و هزینه آن نسبت به اوریفیس متر بیشتر است؛ در سایر لوله‌های محدودیت داشته و بیشتر به صورت موضعی نصب می‌شود.
انواع فلومتر (جریان سنج)
همان طور که پیش از این ذکر کردیم، جریان را به روش‌های مختلفی می‌توان اندازه گیری کرد. انواع ابزارهای اندازه گیری جریان وجود دارد. انواع فلومتر حجم ثابتی از جریان سیال را شمارده و از طریق آن فشار جریان را می‌سنجند.
انواع فلومتر عبارت‌اند از:
فلومتر مکانیکی (mechanical fiowmeter)
فلومتر مکانیکی جابه‌جایی مثبت (positive displacement meter)
یکی از فلومتر مکانیکی که به آن فلومتر جابه‌جایی مثبت گفته می‌شود، عملکردی شبیه به یک سطل و یک کورنومتر دارد. با آغاز جریان این کورنومتر شروع به کار کرده و هر وقت ظرفیت پر شد، متوقف می‌شود. میانگین زمان پر شدن ظرفیت میزان دبی جریان را نشان می‌دهد.
برای اندازه گیری به صورت مداوم، نیاز به یک سیستم هست که به صورت خودکار سیستم را پر و خالی کند، تا جریان به صورت مستمر اندازه گیری شود.
برای انجام عمل پر و خالی شدن از یک سیلندر دندانه دار که به صورت مکانیکی عمل پر و خالی شدن را انجام می‌دهد، استفاده می‌شود.
فلومتر مکانیکی پیستونی (Piston meter)
در فلومتر پیستونی از یک پیستون دوار برای اندازه گیری جریان استفاده می‌شود. در این فلومتر جریان از یک سمت لوله وارد دستگاه شده و بعد از چرخاندن پیستون از سوی دیگر خارج می‌شود.
این دستگاه از طریق یک سیستم دنده‌ای یا مغناطیسی میزان جریان در حال حرکت را به صورت سوزنی یا شبیه کیلومتر شمار نشان می‌دهد.
فلومتر دنده‌ای بیضی (oval gear meter)
این فلومتر از دو یا چند چرخ دنده تشکیل شده که به صورت عمود بر هم چیده شده‌اند و قسمت درگیر آن در مرکز قرار داشته و جریان سیال از قسمت غیر درگیر چرخ دنده‌ها حرکت کرده و چرخ دنده‌ها عقربه‌های فلومتر را به حرکت در می‌آورند.
فلومتر دنده‌ای (gear meter)
یکی از ابزارهای اندازه گیری جریان به صورت مکانیکی فلومتر دنده‌ای است. تفاوت این فلومتر با فلومتر دنده‌ای بیضی این است که در این فلومتر جریان از مرکز فلومتر حرکت کرده و باعث حرکت چرخ دنده‌ها شده و عقربه فلومتر حرکت می‌کند.
فلومتر دنده مارپیچ (helical gear meter)
چرخ دنده‌های این فلومتر مکانیکی حالت مارپیچ و شبیه روتور دارد. با وارد شدن سیال به داخل این فلومتر این مارپیچ‌ها به حرکت در می‌آید و از این طریق دبی جریان سیال سنجیده می‌شود.
فلومتر دیسک رقاصکی (nutating disk)
در این فلومتر مکانیکی که بیشترین کاربرد را در سنجش دبی جریان آب خانگی کاربرد دارد، جریان از یک سمت فلومتر وارد دستگاه می‌شود و با یک دیسک رقاصکی برخورد می‌کند که خارج از مرکز فلومتر نصب شده است.
جریان باعث حرکت دیسک رقاصی به دور یک محور می‌شود که از طریق همین چرخش میزان دبی جریان اندازه گیری می‌شود.
فلومتر با مساحت متغیر (variable area meter) یا روتامتر
این فلومتر که به آن روتامتر هم گفته می‌شود از یک لوله مخروطی شبیه به شیشه با یک شناور درون آن تشکیل شده است. جریان سیال (عموماً آب یا هوا)، شناور را به سمت بالا هل داده و جاذبه آن را به سمت پایین می‌کشاند.
در نهایت شناور در محلی درون محفظه روتامتر به تعادل می‌رسد که آن نقطه میزان دبی را نشان می‌دهد.
فلومتر توربینی (turbin flow meter)
یکی از ابزارهای اندازه گیری جریان به صورت مکانیکی فلومتر توربینی است. در درون این فلومتر یک توربین محوری قرار داده شده است که عمل مکانیکی چرخش با عبور سیال از درون آن رخ می‌دهد و از طریق شمارش سرعت چرخش این توربین می‌توان میزان دبی جریان را اندازه گیری کرد.
برخی دیگر از فلومترهای مکانیکی عبارت‌اند از: فلومتر تک جتی، فلومتر چرخ پارویی، فلومتر چند جتی و فلومتر چرخ پلیتون.
فلومتر مبتنی بر فشار
انواع مختلفی از فلومتر مبتنی بر فشار وجود دارد. این فلومتر ها با استفاده از اصل علمی برنولی و با اندازه گیری فشار دیفرانسیل در یک گلوگاه انواع فشار مثل فشار استاتیک، فشار سکون و فشار داینامیکی را محاسبه می‌کنند.
فلومتر های ونتوری، اوریفیس متر، لوله پیتوت، لوله دال و فلومتر مخروطی از انواع فلومتر مبتنی بر فشار هستند.
علاوه بر موارد ذکر شده انواع دیگری از ابزارهای اندازه گیری جریان (فلومتر) نیز وجود دارد که عبارت‌اند از:
فلومتر نوری
فلومتر کانال باز
فلومتر گرمایی
فلومتر گردابه ای
فلومتر الکترومغناطیسی
فلومتر اولتراسونیک
فلومتر لیزری
اگر برای انتخاب انواع فلومتر و ابزارهای اندازه گیری جریان مناسب صنعتی نیاز به مشاوره دارید با صنعت کوشان تماس بگیرید
تجهیزات ابزار دقیق صنعت کوشان در زمینه مشاوره، طراحی و تأمین سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در حوزه صنایع نفت، گاز و پتروشیمی فعال است.
همچنین این شرکت نمایندگی برندهای معتبر ویکا، اندرس هاوزر، هانیول و روزمونت آلمان را داراست.
شما می‌توانید با شماره‌های زیر با کوشان صنعت تماس بگیرید.
۰۲۱-۲۶۱۴۶۸۰۵
۰۲۱-۲۶۱۴۶۹۵۴
۰۹۹۱۰۱۸۹۸۷۸
کاربردهای جریان سنج
بعد از آشنایی با انواع جریان سنج، خوب است که با کاربردهای جریان سنج‌ها نیز آشنا شویم. انواع فلومتر در صنایع گوناگون و بسته به نوع سیال (مایع یا گاز)، سرعت جریان مایع، اطلاعات مورد نیاز و … کاربردهای متفاوتی دارند.
کاربردهای ونتوریمتر
از ونتوریمتر در انواع دمنده‌ها و مکنده‌ها استفاده می‌شود. مهم‌ترین قابلیت ونتوریمتر این است که به دلیل مکانیکی بودن و عدم وجود الکتریسیته ضد انفجار هستند و به همین دلیل در مخازن دارای گاز و مایعات قابل اشتعال کاربرد فراوان دارند.
کاربردهای لوله پیتوت
از لوله پیتوت که حساسیت بالایی دارد در تعیین سرعت هواپیما استفاده می‌شود. این لوله در جاهایی که استفاده از بادسنج دشوار است بسیار کاربرد دارد.
همچنین لوله پیتوت در ایستگاه‌های سنجش هوا کاربرد فراوانی دارد.
از این لوله در فشارسنج دیفرانسیل در صنایع استفاده زیادی می‌شود.
اوریفیس متر
از اوریفیس متر به صورت گسترده در کنتورهای دهانی جریانات مایع و گاز استفاده می‌شود.
اوریفیس متر در صنایع مواد شیمیایی سنگین و سبک، صنعت فولاد، صنعت تولید کاغذ، صنایع اتمی، صنایع پتروشیمی، صنعت تصفیه فاضلاب، صنعت تصفیه و توزیع آب، صنعت تولید برق، صنایع تولید و پالایش نفت و صنعت پردازش و انتقال گاز کاربرد دارد.
نکته پایانی این که بعد از آشنایی با انواع فلومتر و ابزارهای جریان سنج صنعتی، حتماً می‌خواهید بدانید که این تجهیزات را از کجا می‌توانید تهیه کنید.
توصیه ما به شما استفاده از خدمات بی نظیر و کیفیت جهانی ارائه شده توسط شرکت صنعت کوشان است.
شرکت صنعت کوشان خلیج فارس با دارا بودن کادری متخصص و مجرب، با هدف تأمین تجهیزات صنایع بزرگ نفت، گاز و پتروشیمی خدمات و راهکارهای مناسبی در تأمین کالا و قطعات مخصوصاً در تجهیزات فلومتر و انواع ابزارهای جریان سنج به شما مشتریان محترم ارائه می‌کند.
صنعت کوشان این افتخار را دارد که همگام با توسعه تکنولوژی روز دنیا پیش رفته و توانسته جایگاه تأمین کننده برتر قطعات و تجهیزات برندهای معتبر ویکا، هانیول، روزمونت، ایندرس هاوزر، یوکوگاوا را به دست آورد.
شماره‌های تماس:
