در سیستم انتقال مایعات ، از چندین نوع دستگاه برای اندازه گیری و کنترل پارامترهای فرآیند استفاده می شود. دبی سنج (Flow Meter  ) و ترانسمیتر دبی ( Flow Transmitter ) دو دستگاه مهم مورد استفاده در چنین سیستم هایی هستند.

دبی سنج ( Flow Meters ):

دبی سنج ابزاری است که در سیستم انتقال مایعات برای اندازه­ گیری دبی سیال مورد استفاده قرار می­ گیرد. انواع مختلفی از دبی سنج ­ها وجود دارد مانند دهانه سنج، روتومتر، التراسونیک متر، ونتوری متر و … که هر کدام اصول عملکرد متفاوتی دارد. به طور مثال یک دهانه سنج جریان مایع را در سطح مقطع ورودی و خروجی دهانه اندازه ­گیری می­ کند. از طرف دیگر، روتامتر میزان جریان حجمی را در مناطق مختلف از لوله انتقال اندازه ­گیری می­ کند. 

به طور کلی دبی سنج ها را می توان به دو نوع کلی تقسیم کرد:

  1. دبی سنج حجمی
  2. دبی سنج جرمی

دبی سنج حجمی:

این نوع دبی سنج ها حجم سیال عبوری از یک مکان خاص را در یک بازه زمانی مشخص اندازه گیری می کنند. خروجی دبی سنج های جرمی میزان جریان حجمی سیال است که به صورت آنالوگ یا دیجیتال نمایش داده می شود.

انواع مختلف دبی سنج حجمی:

دبی سنج جرمی:

دبی سنج جرمی میزان دبی جرمی سیال عبوری از یک لوله در واحد زمان معین را اندازه گیری می کند.

انواع مختلف دبی سنج جرمی:

ونتوری متر ( Venturi meters ):

ونتوری متر بر اساس قانون برنولی  میزان جریان یا سرعت تخلیه سیال از لوله با اندازه گیری تراکم مایعات و افت فشار دیفرانسیل، می سنجد.

در لوله ونتوری زمانی که سطح مقطح لوله کم می شود، سرعت سیال افزایش  یافته در حالی که فشار استاتیک کاهش می یابد از طریق اندازه گیری افت فشار میزان جریان توسط ونتوری متر سنجیده می شود.

مزایا:

  • تلفات انرژی کم است
  • در دماهای بالا کاربرد دارد

معایب:

  • گران
  • سنگین

دبی سنج فشار تفاضلی (DP Meters ):

این نوع دبی سنج، قدیمی ­ترین فناوری اندازه ­گیری دبی است که از گذشته تا به امروز در صنعت مورد استفاده قرار می ­گیرد. دبی سنج فشار تفاضلی پرکاربردترین دبی سنج در اندازه ­گیری و کنترل فرآیند صنعتی، اندازه گیری سیستم انتقال گاز طبیعی و بسیاری از کاربرد های دیگر است.

مزایا:

  • قابلیت نصب آسان در بین فلنح
  • ارزان

معایب:

  • مصرف انرژی زیاد
  • برای سیستم های با فشار کم کاربرد ندارد
  • آسیب پذیری در مفابل چکش آبی

دبی سنج توربینی ( Turbine Flow meters ):

این نوع دبی سنج ­ها دارای روتور هستند که این قطعه دوار در مسیر سیال قرار گرفته و  با توجه به سرعت چرخش این قطعه، دستگاه سرعت سیال را می­ سنجد. دبی سنج توربینی در صنایع نفت و کارخانجات شیمیایی کاربرد دارد. مزیت مهم این دبی سنج ­ها در توانایی آنها در سنجش سیالاتی با سرعت کم و مایعات با ویسکوزیته بالا است.

مزایا:

  • دقت بالا

معایب:

  • عدم کاربرد در سیالات خورنده
  • در معرض رسوب گیری
  • در معرض فرسودگی و آسیب به یاتاقان ها

دبی سنج جابجایی مثبت (Positive Displacement Flowmeters):

این دبی سنج به طور سیال را در واحد های حجمی کوچک به سمت خروجی هدایت می کند. با شمارش تعداد واحد های حجمی انتقال یافته در طول زمان مشخص جریان حجمی سیال را می سنجد. در واقع سرعت جریان حجمی از طریق سنجش سرعت چرخش دستگاه مکانیکی محاسبه می کند.

مزایا:

  • دقت بالا
  • کاربرد در مسیالات با ویسکوزیته بالا
  • هزینه راه اندازی کم
  • بدون نیاز به منبع تغذیه
  • قابلیت نصب در انواع سیستم ها

معایب:

  • نیاز به تعمیر و نگهداری در فواصل زمانی مکرر به دلیل وجود قطعات محرک در دستگاه
  • اگر در سیال گاز ( حباب) باشد، دقت دستگاه کاهش می یابد.
  • برای سیالاتی که دارای ذرات جامد اند مناسب نیست
  • برای سیالات با دبی کم کاربرد ندارد

دبی سنج آنوبار (Annubar Flowmeter):

در دبی سنج آنوبار دو پروب ورودی وجود دارد که یکی از این پروب ها برای اندازه گیری فشار کل و پروب دیگر برای اندازه گیری فشار استاتیکی استفاده می شود که در نهایت با سنجش اختلاف این این دو فشار، فشار دینامیکی به دست می آید.

مزایا:

  • امکان نصب مستقیم ترانسمیتر
  • افت فشار پایین

معایب:

  • برای سیالات با ویسکوزیته بالا کاربرد ندارد.

روتامتر(Rotameters):

این نوع دبی سنج دارای یک شناور متحرک آزاد درون یک لوله مخروطی است. زمانی که سیال به سمت بالا جریان می یابد شناور در حالت صفر قرار دارد. در واقع سرعت جریان سیال با موقعیت شناور نسبت به مقیاسی مشخص سنجیده می شود.

مزایا:

  • افت فشار تثریبا ثابت
  • خروجی ساده و خطی

معایب:

  • باید به صورت عمودی فقط نصب گردد
  • در معرض شوک هیدرولیکی و حرارتی
  • برای اندازه گیری محلول قلیایی کاربرد ندارد

دبی سنج مغناطیسی (Magnetic Meters ):

دبی سنج­های الکترومغناطیسی یا به اختصار دبی سنج مغناطیسی به عنوان دومین دبی­ سنج پرکاربرد در صنعت مورد استفاده قرار می­ گیرند. دبی سنج­ های مغناطیسی به دلیل عملکرد عالی، یک گزینه برتر برای اندازه گیری جریان حجمی مایعات رسانا در صنایع گسترده مورد استفاده قرار می­ گیرند.

مزایا:

  • مستقل از ویسکوزیته و چگالی سیال
  • دقت بالا
  • مقاوم در برابر خوردگی
  • بدون افت فشار

معایب:

  • هزینه بالا
  • عدم کاربرد در گازها

دبی سنج التراسونیک ( Ultrasonic meters ):

دبی سنج التراسونیک معمولا برای انتقال قدرت و اندازه گیری در سیستم انتقال گازها استفاده می­ شود. این دبی سنج با استفاده از پالس ­های صدای منتشر شده از دستگاه التراسونیک سرعت سیال در لوله را اندازه­ گیری می ­کند.

مزایا:

  • عدم افت فشار
  • هزینه نگهداری کم
  • کاربرد در سیالات خورنده

معایب:

  • هزینه راه اندازی اولیه بالا

دبی سنج گردابی  ( Vortex Flowmeters):

دبی سنج های گردابی دارای مانعی هستند که با عبور سیال از آن گردابی عبور می کند و با سنجش فرکانس عبور سیال از دو طرف مانع، سرعا سیال و جریان حجمی آن سنجیده می شود.

مزایا:

  • حداقل نیاز به تعمیر و نگهداری
  • مستقل از ویسکوزیته، فشار و دمای سیال عمل می کند

معایب:

  • در سیالات با دبی های پایین کاربرد ندارد
  • ارتعاش در سیستم موجب خطا در سنجش دستگاه می شود
  • نصب آن یخت است زیرا هر ایراد در نصب باعث ایجاد گرداب می شود

دبی سنج کوریولیس( Coriolis Meters ):

کوریولیس متر دقیق ­ترین دبی سنج تکرارشونده است که برای هر کاربردی که دقت بالا عاملی اساسی برای کیفیت ، ایمنی و درآمد سازگار محصول باشد ایده آل است. اغلب از این دستگاه در سیستم­ های گسترده و نیاز به نگهداری کم استفاده می ­شود.

مزایا:

  • کاربرد در مایعات سخت
  • مستقل از تلاطم، چگالی و مشخصات سیال
  • دقت بالا

 معایب:

  • گران
  • کاربرد در گازهای کم فشار ندارد

دبی سنج حرارتی  ( Thermal Mass Flowmeter ):

دبی سنج حرارتی شامل دو سنسور دما و یک هیتر برقی است  که با سنجش تغییرات دمای سیال که در معرض گرمای مشخص قرار دارد کار می کند.

مزایا:

  • خروجی خطی

معایب:

  • کالیبراسیون آن دشوار است.
  • نیاز به منیع تغذیه در لوله های بزرگ

ترانسمیتر دبی ( Flow Transmitters ):

ترانسمیترهای دبی، نوع پیشرفته دبی سنج است که داراری یک مدار الکترونیکی به عنوان یک سیستم عملیاتی است که دستورات اپراتور را بر دبی اندازه ­گیری شده اعمال می­ کند. از آنجا که ترانسمیترهای دبی دارای یک مدار الکترونیکی اند، امکان کنترل و نظارت بر جریان سیال با استفاده از این دستگاه وجود دارد.

تفاوت میان دبی سنج ( Flow Meter ) و ترانسمیتر دبی ( Flow Transmitter ):

  • دبی سنج ­ها تنها میزان جریان سیال را اندازه­ گیری می ­کنند در حالی که ترانسمیترهای دبی نه تنها جریان را اندازه ­گیری می­ کنند بلکه وظیفه کنترل و نظارت بر جریان سیال را نیز دارند.
  • ترانسمیترهای دبی برخلاف دبی سنج­ها دارای مدارالکتریکی اند.
  • دبی سنج­ها برای فعالیت ­های میدانی و کاربردهای دستی استفاده می ­شود در حالی که ترانسمیترهای دبی را می توان برای کنترل از راه دور استفاده کرد.

کاربرد های ترانسمیترهای جریان:

  • صنایع غذایی
  • آب و فاضلاب
  • دارویی
  • نفت و گاز
  • فلزات و معادن
  • برق و تاسیسات
  • اتوماسیون ساختمان

0 دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

Avatar placeholder

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *