دبی سنج گاز برای اندازه گیری دبی حجمی یا جرمی گازهای مختلف فرآیند در کارخانه ها و ماشین آلات صنعتی استفاده می شود. نرخ جریان به سرعتی اشاره دارد که سیال در یک زمان معین از طریق لوله ها یا در مجاری بسته حرکت می کند. در این مقاله برآنیم تا مختصری درباره راهنمای کالیبراسیون فلومتر های گاز بپردازیم.

فهرست مطالب

طراحی مهندسی ابزار دقیق و کنترل مدرن به نظارت بر نرخ جریان سیال برای بهینه سازی استفاده از گازها و بهبود کارایی فرآیندها و تجهیزات نیاز دارد. بنابراین، یک دستگاه دبی سنج گاز باید بر اساس یک سیستم کالیبراسیون مرجع یا اصلی کالیبره شود.

در اثر شرایط فرآیند و محیط، فلومترها ممکن است دچار مقداری انحراف در قرائت‌های دبی شوند که نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای برای محدوده جریانی که برای آن طراحی شده است خواهند داشت. این امر طبیعتا برای دستیابی به دقت مورد نظر و برای عملکردی یکنواخت در فرآیند خواهد بود.

برخی از سازمان ها دارای سیستم ممیزی ISO هستند که نیاز به کالیبراسیون مجدد در یک بازه زمانی خاص دارد.

از سری مقالات کالیبراسیون و اتوماسیون، نوشته تحریریه، ترجمه عطاریان؛ برگرفته از سایت تجهیزات ابزاردقیق

انواع فلومتر یا جریان سنج گاز موجود در بازار

فن‌آوری‌های مختلف فلومتر در حال حاضر در بازار موجود است که نیاز به کالیبره شدن دارند و روش‌های مختلفی برای کالیبراسیون بر اساس طراحی محصول وجود دارد.

• فلومتر توربینی
• فلومتر ورتکس
• فلومتر کوریولیس
• فلومتر جرم حرارتی یا ترمال مس
• فلومتر اولتراسونیک

و روش های مختلفی برای کالیبراسیون بر اساس طراحی محصول وجود دارد .

انواع روشهای کالیبراسیون

سیستم های کالیبراسیون فلومتر گاز عمدتاً به فناوری محصولی که باید کالیبره شود بستگی دارد.

برخی از روش های کالیبراسیون پرکاربرد به شرح زیر است

•  کالیبراسیون با داشتن فلومتر مرجع
• کالیبراسیون پیستون پروو / هوا پایه توسط بل
• کالیبراسیون Critical Flow Venturi (نازل صوتی).
• کالیبراسیون سرعت هوا تونل باد
• اعتبارسنجی در محل توسط فلومتر گاز مرجع کالیبره شده

کالیبراسیون فلومتر گاز طبق سیستم های مختلف کالیبراسیون فوق انجام می شود که شامل مقایسه و تنظیم فلومتر تحت آزمایش با تایید استانداردهای ملی و بین المللی عمدتاً با رعایت استانداردهای ISO 17025 برای روش های کالیبراسیون می باشد.

روش کالیبراسیون با استفاده از فلومتر اصلی یا مرجع

مراحل کالیبراسیون

• فلومتر مرجع را با جریان سنج تحت آزمایش به صورت سری قرار دهید.
• قرائت‌های دبی‌متر اصلی و فلومتر را با استفاده از دبی هوا یا گاز استاندارد با سیستم ذخیره‌سازی مخزن حجمی مدرج حلقه بسته مقایسه کنید.
• فلومتر مورد آزمایش را کالیبره کنید تا با کالیبراسیون فلومتر اصلی مطابقت داشته باشد.

روش کالیبراسیون وزنی پیستون / بل پروور

کالیبراسیون وزنی یکی از دقیق ترین و مقرون به صرفه ترین روش های کالیبراسیون دبی سنج حجمی و گازی در فشار کم است.

روش وزن سنجی مبتنی بر تست و تایید با پیستون برای گازهایی با نرخ جریان کم ایده آل است در حالی که کالیبراسیون بل پروور عمدتاً برای کالیبراسیون فلومتر با نرخ جریان هوای  بالا استفاده می شود.

آزمایشگاه کالیبراسیون جریان همیشه در شرایط محیطی کنترل شده (از نظر دما، رطوبت ) برای بهترین عملکرد اصلی دبی سنج ها نگهداری می شود.

در روش کالیبراسیون فلومتر پیستونی یا زنگی، حجم مشخصی از سیال از طریق دبی سنج تحت آزمایش عبور داده می شود. اثبات کننده پیستون/زنگ یک دستگاه استوانه ای با قطر داخلی مشخص است.

اثبات کننده پیستون/زنگ حاوی پیستون/زنگ است که با جابجایی مثبت جریان حجمی تولید می کند.

روش اثبات کننده پیستون برای کنترل کننده جریان جرم حرارتی گاز یا مایع با نرخ جریان کم، فلومتر اولتراسونیک و کالیبراسیون فلومتر توربین با درجه بالایی از دقت ایده آل است.

مراحل کالیبراسیون گرانشی پیستون / بل پروور

• برای کالیبراسیون ابتدا فلومتر را در یک سری از سیستم های تشخیص پیستونی / زنگ ثابت کنید.
• جریان گاز مورد نظر از داخل فلومتر مورد تست عبورکرده و وارد پیستون یا زنگ تست کننده می شود. پیستون یا زنگ را به سمت بالا به حرکت در می آورد. تشخیص فاصله بین سنسورها برای حجم مشخص اندازه‌گیری می‌شود.
• اندازه گیری زمان انتقال، فشار، دما و سرعت جریان در شرایط کنترل شده ی کالیبراسیون از طریق سیستم های نرم افزاری محاسبه می شود.
• دبی محاسبه شده با قرائت فلومتر مورد آزمایش مقایسه شده و در نهایت آن با دبی اندازه گیری شده تنظیم می گردد.

روش کالیبراسیون جریان بحرانی ونتوری (نازل صوتی).

نازل های صوتی بهترین مرجع استاندارد برای کالیبراسیون دبی سنج های دقیق مورد استفاده برای انتقال مالکیت و فروش سیالات می باشند.

جریان گاز با سرعت ویژه ای در گلویی (که به عنوان سرعت صوتی شناخته می شود) شتاب می گیرد، جایی که به حالت جریان گاز ثابت ثابت و حالت آن بصورت تک فاز تبدیل می گردد.

این سرعت صوتی یک نقطه ای خاص از سرعت در فشار معینی است که به عنوان یک سرعت مرجع برای کالیبراسیون یک فلومتر تحت آزمایش دقیق مورد استفاده قرار می گیرد. تقریباً برای تمام فلومترهای نوع ثابت عمدتاً فلومتر گردابی ، فلومتر توربین ، فلومتر جرم حرارتی (فلومتر ترمال مس)، فلومتر کوریولیس و غیره استفاده می شود .

مراحل کالیبراسیون نازل سونیک

• فلومتر را به صورت سری با خط لوله که در آن نازل صوتی کالیبره شده است، ثابت کنید
• کمپرسور هوا را در سیستم تست راه اندازی کنید
• هنگامی که سرعت صوتی به بخش اندازه گیری می رسد، فلومتر تحت کالیبراسیون باید قرائت خود را تنظیم و تنظیمات را اعمال کند. همین مراحل را برای نقاط مختلف سرعت صوتی برای سرعت جریان خاص تکرار کنید.
• در نهایت قرائت دبی سنج تحت کالیبراسیون را با دبی نازل صوتی مقایسه نمایید

روش کالیبراسیون تونل باد

تونل باد برای مشخص کردن سرعت هوا، تلاطم هوا برای انواع مختلف توربوماشین آلات و کالیبراسیون و شبیه سازی ابزار طراحی شده است .

طرح های اختصاصی و استاندارد مختلفی از تونل های باد نصب شده است. بطور مثال یک تونل باد دارای یک محفظه تست باز برای کالیبراسیون یا تست دستگاه تحت آزمایش است.

این به طور گسترده ای برای انواع مختلف کالیبراسیون سنسور جریان مانند بادسنج سیم داغ / پره، فلومتر جرم حرارتی (ترمال مس فلومتر)، لوله پیتوت، پروب های اندازه گیری و غیره استفاده می شود.

مراحل کالیبراسیون تونل باد

• یک پروب سنسور جریان را در محفظه آزمایش با عمق ورودی دلخواه و جهت گیری صحیح نصب کنید.
• افزایش گام به گام سرعت مرجع و اندازه گیری و ثبت سنسور جریان تحت آزمایش.
• بر اساس سرعت مرجع، منحنی و منحنی آپلود جریان درونیابی و برون یابی مناسب را در دستگاه تحت آزمایش ترسیم کنید.

رویه اعتبارسنجی و کالیبراسیون در محل

اعتبارسنجی و کالیبراسیون در محل دبی‌سنج‌های گاز نیز در برخی کاربردهای صنعتی امکان‌پذیر است. این روش در روش های فوق دقیق نیست ، اما می تواند جریان سنج های گاز در حال استفاده را با خطاهای زیاد یا تکرارناپذیری تایید کند.

• تست پمپ کردن با مخزن تحت فشار
• فلومتر گاز مرجع نصب شده به صورت سری جهت کالیبراسیون

مراحل تست پمپاژ

• مخزن فشار بصورت نصب سری با فلومتر گاز
• جریان گاز را شروع کنید و به خواندن دبی گاز و تایمر برای پر کردن مخزن فشار توجه کنید
• فشار مخزن تحت فشار با توجه به ظرفیت حجمی و توتالایزر دبی سنج گاز باید مقایسه شود
• اعتبارسنجی با مقایسه نتایج و خطاها انجام می شود.

فلومتر گاز مرجع کالیبره شده

• فلومتر گاز مرجع کالیبره شده را بصورت سری با فلومترهای گازی تحت اعتبارسنجی نصب کنید
• نتیجه فلومتر و خطای محاسبه را مقایسه کنید