همونطور که می‌دونید، ما تو زبان فارسی برای اندازه گیری جریان سیالات، اصطلاحات مختلفی مثل فلومتر، دبی سنج و جریان سنج رو به کار می‌بریم. در واقع، این سه تا واژه همگی به یک مفهوم اشاره دارن و اون وسیله‌ای هست که میزان عبور مواد رو اندازه می گیره.
اما و قتی می‌خوایم همین مفهوم رو به انگلیسی بیان کنیم، بهترین و متداول ترین انتخاب، کلمه Flowmeter هست. فرقی نمی‌کنه شما منظورتون دقیقاً کدوم یکی از اون سه تا اصطلاح فارسی باشه، “Flowmeter” تو انگلیسی یه جورایی چتر همه‌شون رو می‌گیره و به عنوان دقیق ترین و رایج ترین ترجمه شناخته می‌شه. پس با اطمینان خاطر می تونید ازش استفاده کنید!
فلومتر چیست :
فلومتر یک دستگاه یا ابزار کالیبره شده است که میزان عبور یک ماده (گاز، مایع یا بخار) از یک سیستم لوله کشی را اندازه گیری می کند. فلومتر ها معمولاً حجم یا جرم ماده را بر حسب زمان اندازه گیری می کنند، مانند گالن در دقیقه (gpm)، پوند در ساعت (lb/h) یا فوت مکعب در دقیقه (CFM). فلومتر ها در کاربرد های صنعتی، تجاری، مسکونی و پزشکی بی شمار مورد استفاده قرار می گیرند.
فلومتر برای چه مواردی استفاده می شود؟
فلومتر ها در همه جا حضور دارند و به طور خاموش کار می کنند و به تولید بسیاری از محصولات و خدماتی که روزانه از آنها استفاده می کنیم کمک می کنند. به عنوان مثال، بطری آبی که ممکن است امروز نوشیده باشید، احتمالاً توسط یک سیستم دسته بندی پر شده است که یک دبی سنج به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از این فرآیند بوده است. همچنین ممکن است یک فلومتر بخشی از فرآیند فیلتراسیون و تصفیه بوده باشد.
پارچه موجود در لباس هایی که می پوشید، احتمالاً تا حدودی توسط مایعاتی که توسط جریان سنج ها کنترل می شدند، ساخته شده است. موز رسیده خوشمزه ای که دیروز از فروشگاه خریداری کردید، احتمالاً فقط به این دلیل رسیده است که یک فلومتر به کنترل آب و هوا در طول حمل و نقل و نگهداری آن تا رسیدن به سبد خرید شما کمک کرده است. گازی که این هفته برای سوخت گیری پرداخت کردید؟ امیدوارم یک فلومتر خوب کار کرده باشد و مقدار مورد نیاز را به باک شما تحویل داده باشد. فلومتر ها بخش جدایی ناپذیر بسیاری از محصولات امروزی هستند.
فلومترها چه چیز هایی را اندازه گیری می کنند؟
فلومتر ها انواع تقریباً نامحدودی از مواد را اندازه گیری می کنند. از یک دیدگاه کلی، آنها مایعات (گاز یا مایع) و بخار را اندازه گیری می کنند. متداول ترین گازی که توسط فلومتر ها اندازه گیری می شود، هوا است. برخی دیگر از نمونه های گازهای رایج عبارتند از اکسیژن، نیتروژن، آرگون، فلوئور، هلیوم و موارد دیگر. متداول ترین مثال مایع، آب است. سایر مایعات رایج عبارتند از مواد شیمیایی، سوخت ها، اسیدها، روغن ها، پوشش ها، خمیرها، رزین ها، موم ها و موارد دیگر.
تصویر ارائه شده کاربرد های مختلف فلومتر های صنعتی را در صنایع گوناگون نشان می‌دهد.
جدول کاربردهای فلومتر در صنایع مختلف:
| صنعت | نمونه کاربردها به فارسی | نمونه کاربردهابه انگلیسی | |
| آب/ پساب | اندازه‌گیری جریان آب آشامیدنی، فاضلاب، آب صنعتی | Measurement of drinking water, wastewater, industrial water flow | |
| دارویی | اندازه‌گیری جریان سیالات دارویی، حلال‌ها، مواد اولیه | Measurement of pharmaceutical fluids, solvents, raw materials flow | |
| شیمیایی | اندازه گیری جریان مواد شیمیایی، اسیدها، بازها، حلال‌ها | Measurement of chemicals, acids, bases, solvents flow | |
| تولید فلز | اندازه گیری جریان آب خنک‌کننده، روغن‌های روان‌کننده، مواد مذاب | Measurement of coolant, lubricant, molten material flow | |
| خودروسازی | اندازه‌گیری جریان سوخت، روغن، آب رادیاتور | Measurement of fuel, oil, radiator water flow | |
| نوشیدنی‌ها | اندازه‌گیری جریان آب، شربت، مواد افزودنی | Measurement of water, syrup, additives flow | |
| صنایع عمومی | اندازه‌گیری جریان هوا، گاز، مایعات در صنایع مختلف | Measurement of air, gas, liquid flow in various industries | |
| تولید مواد غذایی | اندازه‌گیری جریان آب، بخار، مواد غذایی مانند شیر، آبمیوه | Measurement of water, steam, food products like milk, juice flow |
فلومتر های صنعتی در کجا استفاده می‌شوند؟
فلومتر های صنعتی به طور خاص برای نظارت، اندازه‌گیری یا کنترل فرآیند ها یا سیستم های صنعتی ساخته می‌شوند. کاربرد های صنعتی بی‌شماری وجود دارد که به عنوان بخشی از عملیات خود به فلومتر ها نیاز دارند.
کاربرد های رایج برای دبی سنج های صنعتی عبارتند از:
- صنایع آب و فاضلاب
- صنایع گاز، نفت، پتروشیمی، لاستیک و بیوگاز
- صنایع شیمیایی (تزریق افزودنی، ذخیره‌سازی افزودنی و خطوط تغذیه)
- صنعت خودرو
- کشاورزی، آبیاری، تولید مواد غذایی، کارخانه‌های نوشیدنی‌سازی
- تولید برق، تولید همزمان، انرژی هسته‌ای، خورشیدی و زمین گرمایی
- هیدرولیک
- آزمایشگاه‌ها، موسسات آزمایش و میزهای آزمایش
- کاربردهای دریایی و کشتی‌سازی
- حمل و نقل و معدن
- تولید کاغذ و خمیر کاغذ
- پمپ‌ها و خطوط لوله
- خدمات شهری و شهرداری‌ها
فلومتر ها یا همان جریان سنج ها از چه فناوری‌هایی استفاده می‌کنند؟
زمینه ابزار دقیق جریان، طیف گسترده‌ای از فناوری‌های فلومتر را ارائه می‌دهد که معمولاً با اندازه‌گیری جرم یا حجم کار می‌کنند. هر نوع فناوری فلومتر بسته به الزامات رسانه و کاربرد مزایای خاصی را ارائه می‌دهد.
هنگام انتخاب یک جریان سنج بدون داشتن زمینه فنی، معمولاً توصیه می‌شود با یک متخصص مشورت کنید، مانند مهندسان متخصص ما در (شرکت احیاگران ابزار دقیق تاج)، که از شما سوالات کلیدی در مورد متغیرهای فرآیند خود می‌پرسند تا به شما کمک کنند انتخاب‌های خود را محدود کرده و بودجه خود را متناسب کنید.
انواع فلومتر :
-
فلومتر سطح متغیر (Variable Area Flow Meters) :
- همچنین به عنوان روتامتر ها شناخته می‌شوند.
-
فلومتر مغناطیسی (Magnetic Flow Meters) :
- همچنین به عنوان فلومتر های القای مغناطیسی، ماگ مترها یا فلومتر های الکترومغناطیسی شناخته می‌شوند.
-
فلومتر پره‌ای (Paddle Type Flow Meters) :
- همچنین به عنوان فلومتر های نوع فلاپ شناخته می‌شوند.
-
فلومتر جابجایی مثبت (Positive Displacement Flow Meters) :
- انواع PD شامل دنده بیضوی، دنده مارپیچی، دنده پیچ، پیستون چرخشی و مترهای دنده‌ای هستند.
-
فلومتر فشار دیفرانسیل (Differential Pressure Flow Meters) :
- در فلومتر فشار دیفرانسیلی، با ایجاد یک مانع در مسیر جریان، اختلاف فشار ایجاد می‌شود. با اندازه‌گیری فشار سیال قبل و بعد از مانع، میزان اختلاف فشار به دست می‌آید. این اختلاف فشار مبنای محاسبه میزان جریان سیال عبوری یا دبی است.
-
فلومتر اولتراسونیک (Ultrasonic Flow Meters) :
- به صورت مدل‌های گیره و همچنین مدل‌های درون خطی موجود هستند.
-
فلومتر گردابی (Vortex Flow Meters) :
- به صورت مدل‌های چند متغیره موجود هستند.
-
فلومتر کوریولیس (Coriolis Flow Meters) :
- نوعی فلومتر جرمی است.
-
فلومتر حرارتی (Thermal Flow Meters) :
- نوعی فلومتر جرمی است.
-
فلومتر پره چرخشی (Paddle Wheel Flow Meters) :
- همچنین به عنوان فلومتر های پروانه‌ای شناخته می‌شوند.
- شامل فلومتر های چرخ پلتون هستند.
-
فلومتر توربینی (Turbine Flow Meters) :
-
فلومتر نوسانی (Oscillation Flow Meters) :
جدول انواع فلومتر ها به همراه معادل انگلیسی و توضیحات :
| نوع فلومتر (فارسی) | نوع فلومتر (انگلیسی) | توضیحات |
| مغناطیسی | Magnetic | مبتنی بر القای الکترومغناطیسی در سیال هادی |
| اولتراسونیک | Ultrasonic | استفاده از امواج صوتی برای اندازه‌گیری سرعت سیال |
| گردابی | Vortex | ایجاد گردابه‌های منظم در سیال و اندازه‌گیری فرکانس آنها |
| کوریولیس | Coriolis | اندازه گیری جرم سیال بر اساس نیروی کوریولیس |
| پراکندگی حرارتی | Thermal Dispersion | اندازه گیری جریان بر اساس تغییر دمای سیال |
| جرم حرارتی | Thermal Mass | اندازه گیری جرم سیال بر اساس تغییر دمای حسگر حرارتی |
| سطح متغیر | Variable Area | تغییر سطح سیال در یک لوله مخروطی برای اندازه گیری جریان |
| روتامتر | Rotameters | نوعی فلومتر سطح متغیر با شناور متحرک |
| فشار دیفرانسیل | Differential Pressure | اندازه گیری اختلاف فشار در دو نقطه از سیستم برای تعیین جریان |
| اوریفیس، لوله پیتوت، نازل، ونتوری | Orifice, Pitot Tube, Nozzle, Venturi | انواع مختلف عناصر ایجاد کننده افت فشار در سیستم |
| جابجایی مثبت | Positive Displacement | اندازه گیری حجم دقیق سیال با استفاده از محفظه‌های اندازه گیری |
| دنده ای | Gear Meters | نوعی فلومتر جابجایی مثبت با استفاده از دنده ها |
| پره ای، پروانه ای، چرخ پلتون | Paddle Wheel, Impeller, Pelton Wheel | اندازه گیری سرعت سیال با استفاده از چرخش پره ها یا پروانه ها |
| توربینی | Turbine | اندازه گیری سرعت سیال با استفاده از توربین کوچک |
| نوع پره ای | Paddle Type | انواع مختلف فلومتر های پره ای مانند فلاپ، وین و تارگت |
| نوسانی | Oscillation | اندازه گیری جریان بر اساس نوسانات ایجاد شده در سیال |
| کانال باز | Open Channel | اندازه گیری جریان در کانال‌های باز مانند رودخانه ها و نهرها |
| ویر، فلوم، سنسورهای اولتراسونیک | Weirs, Flumes, Ultrasonic Sensors | انواع مختلف ابزارهای اندازه گیری جریان در کانال های باز |
توضیحات بیشتر:
- فلومتر های مغناطیسی برای سیالات هادی مانند آب و بسیاری از مایعات صنعتی مناسب هستند.
- فلومتر های اولتراسونیک برای طیف وسیعی از سیالات قابل استفاده هستند و به طور گسترده در صنایع مختلف کاربرد دارند.
- فلومتر های گردابی برای اندازه گیری جریان سیالات گازی و مایع مناسب هستند.
- فلومتر های کوریولیس برای اندازه گیری دقیق جرم سیال و چگالی آن استفاده می‌شوند.
- فلومتر های سطح متغیر برای اندازه گیری جریان‌های کم مناسب هستند و به طور گسترده در صنایع شیمیایی و دارویی استفاده می‌شوند.
- فلومتر های فشار دیفرانسیل برای اندازه گیری جریان های بزرگ مناسب هستند و به طور گسترده در صنایع نفت و گاز استفاده می‌شوند.
- فلومتر های جابجایی مثبت برای اندازه گیری دقیق حجم سیال مناسب هستند و به طور گسترده در صنایع دارویی و غذایی استفاده می‌شوند.
- فلومتر های پره ای، توربینی و نوسانی برای اندازه گیری سرعت سیال مناسب هستند و به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شوند.
- فلومتر های کانال باز برای اندازه گیری جریان در کانال‌های باز مانند رودخانه ها و نهرها استفاده می‌شوند.
فلومترهای درون خطی چیست؟
فلومتر های درون خطی فلومتر هایی هستند که بدنه جریان از قبل در ساخت آن ها ادغام شده است. این بدان معنی است که کل فلومتر به عنوان یک واحد، از طریق یک اتصال رزوه ای یا فلنجی در هر دو انتهای فلومتر، در خود خط لوله نصب می‌شود. بسیاری از فناوری های فلومتر برای عملکرد صحیح فلومتر به وجود یک بدنه جریان نیاز دارند. فلومتر های درون خطی از نظر تاریخی اکثریت نصب های فلومتر را تشکیل می‌دهند. یکی از معایب فلومترهای درون خطی این است که زمانی که نیاز به تعمیر یا تعویض دارند، باید کل فرآیند خاموش شود تا دستگاه بتواند برداشته شود.
انواع روش های نصب فلومتر:
سه نوع اصلی نصب فلومتر
| نوع نصب فلومتر (فارسی) | نوع نصب فلومتر (انگلیسی) | توضیحات |
| درون خطی | Inline | فلومتر به طور مستقیم در داخل لوله نصب می‌شود، به طوری که سیال از داخل فلومتر عبور می‌کند. |
| فروشئ (فلومتر درون‌لوله‌ای) | Insertion | یک قسمت از فلومتر (مثلاً حسگر) از طریق یک سوراخ در لوله به داخل آن وارد می‌شود. |
| گیره ای | Clamp-on | حسگرهای فلومتر به بیرون لوله متصل می‌شوند و بدون نیاز به برش لوله، جریان سیال را اندازه‌گیری می‌کنند. |
توضیحات بیشتر در مورد هر نوع نصب فلومتر:
- نصب درون خطی: این روش نصب رایج ترین نوع است و برای بسیاری از انواع فلومترها قابل استفاده است. فلومتر به طور کامل در مسیر جریان سیال قرار می‌گیرد و دقت اندازه گیری بالایی را ارائه می‌دهد. با این حال، برای نصب این نوع فلومتر نیاز به قطع جریان سیال و انجام عملیات جوشکاری یا فلنج کردن است.
- نصب فروشی (فلومتر درون لوله‌ای): در این روش، یک قسمت کوچک از فلومتر (مثلاً حسگر اولتراسونیک) از طریق یک سوراخ کوچک در لوله به داخل آن وارد می‌شود. این روش برای سیالاتی که حاوی ذرات جامد هستند یا زمانی که امکان قطع جریان سیال وجود ندارد، مناسب است.
- نصب گیره ای: این روش غیر تهاجمی ترین روش نصب است و نیازی به قطع جریان سیال یا ایجاد سوراخ در لوله ندارد. حسگرهای فلومتر به بیرون لوله متصل می‌شوند و با استفاده از امواج اولتراسونیک یا میدان‌های مغناطیسی، جریان سیال را اندازه‌گیری می‌کنند. این روش برای سیالاتی که دارای خواص خورنده هستند یا در دما و فشار بالا قرار دارند، مناسب است.
انتخاب نوع نصب مناسب به عوامل مختلفی از جمله نوع سیال، اندازه لوله، دقت مورد نیاز، شرایط محیطی و هزینه بستگی دارد.
فلومترهای انبساطی (Insertion Flow Meters)
برخلاف فلومترهای درون خطی (Inline Flow Meters)،
فلومترهای انبساطی دارای بدنه جریان داخلی ساخته شده نیستند.
توضیحات Insertion Flow Meters :
- فلومترهای انبساطی بر خلاف فلومترهای درون خطی، بدنه‌ی داخلی برای جریان سیال ندارند.
- برخلاف فلومترهای درون خطی که لوله داخلی دارند، فلومترهای انبساطی لوله داخلی جداگانه‌ای ندارند.
توضیح بیشتر:
- فلومتر درون خطی: این نوع فلومترها به طور کامل درون لوله قرار می‌گیرند و خود لوله بخشی از بدنه‌ی فلومتر است.
- فلومتر انبساطی: این فلومترها به صورت جداگانه به لوله متصل می‌شوند و لزوماً داخل لوله قرار نمی‌گیرند.
به عبارت دیگر:
فلومترهای انبساطی مانند یک حسگر خارجی هستند که به لوله متصل می‌شوند و جریان سیال را اندازه‌گیری می‌کنند، در حالی که فلومترهای درون خطی کاملاً درون لوله تعبیه شده‌اند
این نوع فلومترها زمانی که با یک دستگاه استخراج مجهز شوند، مزیت متمایزی دارند که نیاز به توقف کامل فرایند را در هنگام تعمیر و نگهداری یا تعویض از بین می برند. این مترها همچنین می توانند گاهی اوقات بدون نیاز به کار و زمان توقف زیاد، در یک فرآیند موجود ادغام شوند. فلومترهای انبساطی معمولاً در فناوری های مغناطیسی، چرخ پره ای و جرم حرارتی در دسترس هستند. برخی از فلومترهای انبساطی نیز با یک دستگاه استخراج برای کمک به حذف آسان فلومتر، مانند فلومتر مغناطیسی نوع انبساطی PIT .
فلو مترهای جریان کلمپ آن یا پرتابل (Clamp On or Portable Flow Meters)
فلومتر جریان کلمپ آن معمولاً فلومترهای اولتراسونیک هستند که از فناوری زمان انتقال استفاده می کنند. فلومترهای کلمپ آن پرتابل مدل هایی هستند که به راحتی از محل نصب خارج می شوند و به سرعت می توانند در سایر مناطق کاربرد یا سایر حوزه های کاربردی استفاده شوند زیرا آنها به طور موقت در خارج از لوله نصب می شوند و در سیستم لوله کشی خود ادغام نمی شوند. آنها معمولاً دارای یک مبدل هستند که با یک سیستم آزادسازی سریع به ناحیه لوله متصل می شود و دارای الکترونیک محاسبه/نمایش است. فلومترهای کلمپ آن ثابت معمولاً دارای روش دائمی تری برای چسباندن مبدل ها به خارج لوله هستند.
این نوع فلو مترهای جریان به لوله ای نیاز دارند که دارای خواص هدایت اولتراسونیک مانند فولاد یا پلاستیک باشد. از آنجایی که این فلومترهای کلمپ آن اولتراسونیک از فناوری استفاده می کنند که نیازی به نصب در داخل خط فرآیند ندارد، می توان آنها را به راحتی به یک فرآیند موجود بدون ایجاد اختلال در فرآیند اضافه کرد. حوزه های کاربردی متداول برای این نوع فلومتر شامل نیروگاه ها، فرآیندهای آب و فاضلاب، مدیریت تاسیسات، صنایع شیمیایی و پتروشیمی و صنایع غذایی و آشامیدنی است. فلومترهای کلمپ آن همچنین برای اندازه های خطوط بزرگتر انتخاب بسیار خوبی هستند زیرا معمولاً هزینه کمتری نسبت به یک فلومتر درون خطی با همان قطر دارند.
جریان سنج (Flow Meter) چیست؟
جریان سنج وسیله ای است که میزان جریان عبوری از خود را به صورت بصری نشان می دهد. این نمایش می‌تواند به صورت مکانیکی و از طریق یک قطعه‌ی مکانیکی باشد یا به صورت الکترونیکی/دیجیتالی نمایش داده شود. میزان جریان معمولاً با واحدهای رایج اندازه گیری در واحد زمان درجه‌بندی می‌شود. به عنوان مثال میتوان به گالن در دقیقه (GPM) و پوند در ساعت (lbs/hr) اشاره کرد.
توضیحات بیشتر Flow Meter :
به طور خلاصه، جریان سنج وسیله‌ای است برای اندازه‌گیری و نمایش میزان جریان سیال (مایع یا گاز) در یک لوله یا کانال. این وسیله در صنایع مختلف برای کنترل و نظارت بر فرآیندها کاربرد دارد.
جریان سنج سوئیچی (Flow Switch Meters) چیست؟
جریان سنج سوئیچی به کاربر اطلاع می دهد که آیا سیال در سیستم آنها جریان دارد یا خیر. اکثر جریان سنج های سوئیچی “کور” هستند، به این معنی که هیچ نمایشگر نرخ جریان همراه ندارند. سوئیچ های جریان گزینه رایجی هستند که در کنار جریان سنج های نرخ جریان استفاده می شوند. به عنوان مثال از فناوری های رایج جریان سنج سوئیچی می توان به نوع پره ای و نوع سطح متغیر اشاره کرد.
توضیحات بیشتر برای درک بهتر Flow Switch Meters:
به زبان ساده، جریان سنج سوئیچی وسیله ای است که وجود یا عدم وجود جریان سیال را تشخیص می دهد و یک سیگنال (معمولا الکتریکی) برای نشان دادن این وضعیت ارسال می کند. بر خلاف جریان سنج های معمولی که مقدار جریان را نشان می دهند، جریان سنج سوئیچی فقط وجود یا قطع جریان را مشخص می کند.
(Flow Output Meters) چیست ؟
خیلی وقتا، کاربرا دلشون میخواد وضعیت سیستمشون رو از دور ببینن، نه اینکه حتماً پیش خود فلومتر باشن. واسه همین کار، خیلی از فلومترها یه جور قطعات الکترونیکی دارن که میتونن یه سیگنال بفرستن که نشون دهنده مقدار جریان اندازه‌گیری شده‌ست. سیگنال‌های خروجی معروف
مثل 4-20mA و 0-10VDC از همین دسته هستن. فلومترها نه تنها اطلاعات جریان رو بسته به نوعشون به روش‌های مختلف جمع میکنن، بلکه این اطلاعات رو به روش های مختلفی هم به دستگاه های دیگه یا خود کاربر نشون میدن.
