اندازه گیری جریان سیال

اندازه گیری جریان سیال

در صنایع امروزی، اندازه گیری دما، فشار و دبی جریان سیال  از اهمیت بالایی برخوردار است. در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، به  منظور كنترل كیفیت فرآیند، در فرآیند سوخت و احتراق به منظور بهینه نمودن احتراق و كاهش آلاینده ها و در خطوط لوله به منظور اندازه گیری مقدار سیال عبوری، چه از لحاظ فروش سیال فرآوری شده و رصد میزان تولید و تقاضای آن و چه به لحاظ نمایش میزان جریان در اتاق كنترل و تحت كنترل در آوردن متغیرهای مرتبط با آن استفاده از تجهیزات اندازه گیری جریان سیال اجتناب ناپذیر است.

 

 

در این مقاله ابتدا تجهیزات اندازه گیری دبی جریان ســیال (Flow Rate) بررسی خواهند شد و در مقالات آینده به تجهیزات اندازه گیری دما و فشار نیز خواهیم پرداخت. در اینجا لازم اســت به این نکته دقت شود كه با توجه به وجود كتاب های مناســب ترجمه یا تالیف شده به زبان فارســی، هدف از نگارش این مقاله، دسته بندی منظم تر این تجهیزات برای استفاده به منظور اندازه گیری در حوزه گاز طبیعی می باشد. بــا توجه به اهمیت اندازه گیری دبی جریان و همچنین تنوع فرآیند صنایــع گوناگون، در طول زمان روش های مختلفی برای اندازه گیری جریان ســیال بوجود آمده است. از این رو انتخاب جریان سنج (Flowmeter) مناسب برای هر كاربرد نیاز به دانش كلی نسبت به روش های گوناگون اندازه گیری جریان و در نظر داشــتن پارامترهای اصلی آن از قبیل دقت، قیمت تمام شده، هزینه های تعمیرات و كالیبراسیون و سازگاری عملکرد جریان سنج با شرایط فرآیند دارد.

 

 

 

جریان سنجی عبارت از اندازه گیری نرخ حجم یا مقدار ماده عبوری یک سیال از یک سطح مقطع مشخص می باشد. انواع مختلف فلومترها، جهت اندازه گیری جریان گازها و مایعات به كار می روند با این تفاوت كه بعضی از انواع آنها جهت اندازه گیری برخی از سیال ها مناسب تر بوده و برای اندازه گیری برخی دیگر از سیال ها اساسا قابل استفاده نباشند یا از دقت پایینی برخوردار باشند.

 

 

جدول فوق جریان سنج های مناسب برای ســیال های مختلف را نشان می دهد. جریان سیال با دو پارامتر دبی حجمی و دبی جرمی قابل اندازه گیری است. حجم انتقال سیال در واحد زمان، جریان حجمی نامیده می شود و واحد اندازه گیری آن در سیســتم متریک، متر مکعب بر ثانیه است. با اندازه گیری جریان حجمی و با دانستن چگالی سیال، می توان به جریان جرمی دســت یافت. چگالی مایعات عمدتا به شرایط آنها بستگی دارد و در گازها این كمیت به فشار، دما و به تركیب گاز نیز بستگی دارد.

 

یکی از اندازه گیری های مهم كه در کتاب ها و سایر مقالات كمتر به آن توجه شده است، اندازه گیری میزان گاز فلر شده می باشد گازهایی که در فرآیند استخراج نفت و گاز به دست می‌آید و به دلیل زائد بودن یا نبود تاسیسات لازم برای استفاده، سوزانده می شوند؛ اما امروزه با توجه به حساسیت نسبت به موضوع آلایندگی و اتلاف انرژی، اندازه گیری جریان گاز فلر اهمیت یافته است. به همین دلیل در این مقاله ضمن آنکه موضوع اندازه گیری جریان سیال به صورت كلی بررسی می شود، به صورت خاص به موضوع اندازه گیری جریان گاز فلر پرداخته خواهد شد.

 

 

 

جریان سنج ها

چنانچه لوله ای با ســطح مقطع A را در نظر بگیریم که ســیالی با ســرعت متوســط V از داخل آن عبور می کند، دبی حجمی ســیال با استفاده از رابطه زیر قابل محاسبه است:

 

در صورتی که چگالی ســیال (p) نیز مشخص باشد؛ دبی جرمی به صورت زیر محاسبه می شود:

 

حال با استفاده از این محاسبات و بکارگیری جریان سنج ها می توان به مقادیر دبی جرمی و حجمی سیال دست یافت. بر این اساس گونه های متعددی از جریان سنج ها در جهان ساخته شده اند که هر یک مزایا و معایب خود را دارند. بنابراین جهت اندازه گیری مقادیر سیال، انتخاب جریان سنج ها نیز بسیار حائز اهمیت خواهد بود. به طور خاص اندازه گیری و به دنبال آن نیاز به انتخاب جریان سنج های مناسب، در اندازه گیری گازهای فلر نمود بیشتری دارد، چرا که در سیستم فلر فشار، دما، دبی جریان و ترکیب سیال به طور دائم در حال تغییر است. در ادامــه به معرفی انواع مختلف جریان سنج ها خواهیم پرداخت و همچنین موارد استفاده و مزایا و معایب آنها را در اندازه گیری گاز فلر بررسی خواهیم کرد. فلومترها از سه بخش اصلی زیر تشکیل شده اند:

 

  1. ابزار اولیه (Primary device): بخشی که مستقیما با جریان سیال در ارتباط است.
  2. مبدل (Transducer): بخشی که جریان عبوری از ابزار اولیه را به سیگنال قابل اندازه گیری تبدیل می کند.
  3. فرستنده (Transmitter): بخشی که سیگنال الکتریکی را متناسب با جریان و منطبق با استانداردهای مورد نیاز ارسال می کند.

 

 

جریان سنج حجمی

جریان سنج حجمی (Volume Flow meter) مستقیما حجم سیال عبوری را اندازه گیری می کند. به عبارت دیگر اندازه گیری دبی حجمی در این سنسورها نیازی به اطلاع از قطر لوله ندارد. این جریان ســنج ها حجم ســیال عبوری را به طور مستقیم توســط مکانیزم مکانیکی اندازه گیری می کنند. سیال در طول عبور از مکانیزم مکانیکی، به حجم های کوچکی تقسیم می شود و با شمارش تعداد این حجم ها در واحد زمان می توان جریان حجمی را اندازه گیری نموده و با داشتن چگالی سیال به دبی جرمی نیز دست یافت. این مکانیزم به عنوان جابجایی مثبت (Positive Displacement) نیز شناخته می شود. فلومتر های Piston، Vane ، Gear و Diaphragm انواعی از این نوع فلومتر می باشند.

 

 

 

جریان سنجی سرعتی

با اندازه گیری ســرعت حرکت ســیال، دبی حجمی آن از حاصل ضرب ســرعت در ســطح مقطع عبور جریان محاســبه می شود. در حقیقت ســطح مقطع لوله به عنوان یکی از مفروضات این نوع فلومترها در نظر گرفته می شــود. فلومترهای Turbine Meter، Vortex و UltraSonic انواعی از جریان ســنج ســرعتی (Velocimeters) می باشــند که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

 

 

 

جریان سنجی جرمی

این روش در واقع روش اندازه گیری جریان بر حسب وزن می باشد. در روش های دیگر جهت اندازه گیری جریان، جرم مخصوص یا دانسیته سیال نیز لازم است در حالی که جریان سنج های جرمي مستقل از خواص فیزیکي سیال مانند ویسکوزیته و دانسیته  جریان جرمی میزان جرم عبوري را اندازه مي گیرند. جریان سنج های جرمی مستقیما سیال را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل و آن را اندازه گیری می کنند. جریان سنج های Thermal  و Coriolis انواعی از این جریان سنج های جرمی (Mass Flow Meters) می باشند که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

 

 

 

جریان سنج های اختلاف فشاری یا برنولی

اندازه گیری جریان از طریق ایجاد افت فشار در محدوده مشخصی از مسیر عبور سیال، از متداول تریــن روش های اندازه گیری جریان در صنعت می باشد. در جریان سنج های سرعتی برای اندازه گیری جریان از طریق سرعت یا می بایست از جریان سنج های مکانیکی پر استهلاک مانند توربینی و ورتکس استفاده نمود یا هزینه های زیادی جهت به کارگیری جریان ســنج های اولتراسونیک و نوری پرداخت نمود، این موضوع سبب تبدیل جریان سنج های اختلاف فشاری به متداول ترین روش اندازه گیری جریان در صنعت شده است. سیال تحت فشار و در حال حرکت، دارای سه کمیت انرژی پتانسیلی (h)، انرژی جنبشی (v) و انرژی فشاری (p) است. مطابق قانون برنولی در صورتی که پتانسیلی سیال ثابت باشد، آنگاه افزایش سرعت با کاهش فشار نسبت مستقیم می یابد. به بیان دیگر، اگر سرعت سیال (انرژی جنبشی) افزایش یابد، فشار (انرژی فشاری) کم می شود. جریان سنج های Orifice Plate و  Venturi Tubeانواعی از جریان سنج های اختلاف فشار یا برنولی  (Differential Pressure Flow Meters) می باشند که آنها را بررسی خواهیم  کرد.

 

 

 

فلومتر مناسب در اندازه گیری گاز فلر

جهت مشخص شدن جریان سنج مناسب، می بایست مشخصات گازهای فلر و نیازهای فرآیندی سیستم فلر مورد بررسی قرار گیرند. به عنوان نمونه موارد نیاز سیستم فلر به اندازه گیری جریان را ذکر می کنیم:

  1. موازنه (Equilibrium) جرمی جریان فلر
  2. جهت آشکارسازی نشتی در شیرهای واقع در حد فاصل واحدهای فرآیندی و خطوط فلر
  3. کنترل گاز پرج (Purge) در فلرهای کم فشار، جهت ایجاد دبی مثبت و جلوگیری از پرج اضافی

 

 

 

ویژگی عمومی سیستم فلر

این ویژگی ها شامل موارد زیر می شوند:

سرعت (Velocity): بنا به اطلاعات شرکت شل در 98% موارد 0.03m/s تا 6m/s و در سایر موارد تا 30m/s است. علیرغم سرعت های اشاره شده سرعت گاز فلر در طراحی ممکن است تا بیش از 100m/s نیز در نظر گرفته شود.

فشار (Pressure): فشار در خطوط مختلف فلر متفاوت می باشد. فشار از حدود 0.06 bar در خطوط LLP تا حدود 15 bar در خطوط HP متغیر است.

ابعاد لوله (Pipe Dimensions): قطر خطوط فلر از 3 اینچ تا 60 اینچ متغیر است.

آنالیز گاز: ترکیب سیال موجود در خطوط فلر، تابع نوع واحد فرآیندی بوده و عمدتا حاوی ترکیبات گازی متنوع، میعانات گازی است.

ایمنی: محیط فلر به لحاظ ایمنی بسیار پرخطر است، به خصوص در زمان فعالیت های تعمیر و نگهداری یا نصب تجهیزات اندازه گیری مقدار جریان در شبکه فلر ممکن است ناپایدار (Unsteady) و یا حتی دو جهته (Bidirectional) باشد. فشار نوسانی (Pulsating)، دما و ترکیبات گوناگون و محدوده وسیع مقدار جریان، اندازه گیری را پیچیده می سازد.

 

 

 

  • نیازهای فرآیندی سیستم فلر در اندازه گیری جریان

  1. قابلیت اندازه گیری در محدوده وسیع سرعتی، بدون تغییر در ترکیب جریان سنج
  2. Turndown Ratio در حدود 2000 به 1
  3. نیاز به حداقل دقت 2 تا 5 درصد در طول Turndown Ratio
  4. عدم تاثیر گذاری بر جریان سیال (با توجه به مسئله ایمنی پالایشگاه)
  5. تاییدیه قابل استفاده بودن در منطقه خطر (قابل انفجار)
  6. نصب و عملکرد آسان
  7. هزینه تعمیر و نگهداری پایین

 

 

انواع جریان سنج ها

جدول زیر مشخصات انواع جریان سنج های مناسب برای اندازه گیری جریان گازها را بیان می کند این جدول بر اساس اطلاعات ارائه شده توسط شرکت های Omega و Krohne تنظیم شده است.

 

 

 

جریان سنج ورتکس(گردابی)

اساس کار این نوع جریان سنج مبتنی بر پدیده گردابی یا  Vortex Shedding  موسوم به اثر وان کارمن (Von Karman) است. درون آن یک تیغه (Bluff Body) است که به هنگام عبور سیال از جریان سنج، توسط این مانع سیال شکافته شده و گردابه های (Eddies) کوچکی تولید می شــود که در امتداد و پشــت مانع جمع می شــوند. این گردابه ها باعث نوســان فشار شــده و در نتیجه، افت فشــار توســط سنســور انــدازه گرفته می شود. فرکانس تولید گردابه بطور مستقیم متناسب با سرعت ســیال اســت و می توان آن را از طریق فرمول f=SV/L بدست آورد. در ایــن رابطــه f فرکانس گردابه هــا، L عرض مانع، V سرعت سیال و S عدد استروهال (Strouhal number) است.

 

 

این فلومتر هیچ گونه قطعه متحرکي ندارد اما براي سیالات ویسکوز و دوغاب ها و همچنین ســیالاتي که سرعت آنها خیلی کم اســت، به دلیل عدم تشکیل گردابه، پیشنهاد نمی شود. از این جریان سنج می توان برای اندازه گیری جریان مایعات با ویسکوزیته پایین استفاده کرد، اما اندازه گیری جریان گازها، بخار و آب مقطر از جمله کاربردهای مرسوم این فلومترها است. همچنین بعضي از مدل های آن فشار، دما و دبی جرمی را با هم اندازه گیری می کنند. دقت این جریان ســنج نسبت به جریان سنج های اختلاف فشاری مانند صفحه اریفیس بیشتر است و با افزایش عدد رینولدز نیز افزایش می یابد و نصب آن نیز نسبتا ساده است. اما از طرفی Turndown Ratio کوچک (30:1) با خطای 2 درصد، محدودیت استفاده تا 12 اینچ و مناسب نبودن برای استفاده در خطوطی که احتمال مسدود شدن آنها در اثر تشکیل هیدرات وجود دارد. مواردی است که برای انتخاب این جریان سنج باید به آنها توجه نمود.

 

 

 

جریان سنج توربینی

این جریان سنج از یک پروانه با تعداد مشخصی تیغه یا پره تشکیل شده است که با زاویه مشخصی روی محور توربین بالانس شده اند. جریان گاز با برخورد به تیغه ها باعث تولید حرکت زاویه ای در آنها شده و باعث دوران آنها با سرعتی متناسب با سرعت سیال می شود. جریان سنج های توربینی به طور گسترده ای جهت اندازه گیری دبی مایعات (بخصوص نفت خام) در تأسیسات فراساحلی مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع از جریان سنج ها در گذشته نیز به صورت گسترده ای جهت اندازه گیری در خطوط گاز تأسیسات ساحلی به کار برده می شدند.

 

 

در خطوط فلر نیز این جریان سنج ها به دلیل سهولت در نصب (از نوع اندازه گیر نقطه ای) استفاده می شود. جریان سنج ها توربینی در سرعت های حداکثر 30m/s و در شرایطی که ترکیب گاز مشخص و آشفتگی  آن کم باشد، می تواند جهت اندازه گیری گازها مورد استفاده قرار گیرد. مهم ترین ایراد این جریان سنج  این است که جهت حفظ دقت، نیازمند نگهداری سیستماتیک مکانیکی و روغن کاری است، همچنین خوردگی، فرسایش و رسوب گذاری سطوح داخل جریان سنج ها به تدریج بر کالیبراسیون تاثیر منفی گذاشته و کالیبراسیون مجدد ادواری را جهت حفظ دقت بالا ضروری می سازد.

مایعات خورنده، مایعات دارای توان روان کنندگی پایین(خشــک) و مایعات دارای نسبت بالای ذرات جامد معلق مشکلاتی برای بلبرینگ ها به وجود می آورند. همچنین درجریان های با مقدار کم میزان کاهش دقت در آنها زیاد است. جریان سنج های توربینی به دلیل ایجاد افت فشار (تداخل در جریان سیال)، Turndown Ratio کوچک و خطای بالا در شرایط ناپایدار ترمودینامیکی، انتخاب مناسبی جهت سیستم فلر نمی باشد.

 

 

 

 

جریان سنج اولتراسونیک

در این نوع جریان سنج ها، از امواج اولتراسونیک برای اندازه گیری دبی استفاده می شود. مهم ترین مزیت این روش عدم نیاز به قطع لوله (نوع Clamp-on) برای نصب جریان سنج  است. بدین ترتیب که پالس هاي مبدل پیزوالکتریک از سیال متحرک با سرعت صوت عبورکرده و به این ترتیب مقدار دبی سیال از روی لوله اندازه گیری می شود. در جریان سنج های اولتراسونیک اندازه گیری به دو روش داپلر (Doppler) و گذر زمانی (Transit Time) انجام می شود. روش داپلر جهت اندازه گیری گازها غیر قابل استفاده است که دلیل آن، وابستگی این روش به  درصد بالای مقدار ذرات همراه سیال می باشد. به عنوان مثال، در یک لوله 12 اینچی حداقل 25 درصد حجم سیال می باید ذراتی با بزرگی 50 میکرون باشد تا بتوان از روش داپلر استفاده کرد.

 

 

 

روش گذر زمانی

در این روش دو سنسور در دو نقطه بیرون لوله نصب می شوند. این دو سنسور در یک زمان سیگنال اولتراسونیک را ارسال (Transmit) و در زمانی دیگر دریافت (Recieve) می کنند. بنابراین یک موج اولتراسونیک در یک لحظه از یکی از سنسورها به سمت سنسور دیگر ارسال می گردد، که  این موج اولتراسونیک پس از طی فاصله بین دو سنسور، در لحظه ای مشخص توسط سنسور دوم دریافت می گردد.

حال سنســور دریافت کننده یک موج اولتراســونیک دیگر را به ســمت سنســور دوم (که قبلا ارسال کننده بود) می فرستد که این موج پس از طی مسافت مساوی بــا مرتبه قبل، ولــی این بار در مدت زمــان متفاوتی به سنسور روبرویی خود میرسد. علت این تفاوت زمانی چیســت؟

با توجه به فاصله بین دو سنســور در صفحه افقی یکبار موج ارسالی موافق با جهت جریان می رود ولی در برگشت در خلاف جهت جریان بر می گردد. در واقع تصور کنید شناگری یکبار در جهت جریان یک فاصله ثابت را شنا می کند و بار دیگر در خلاف جهت جریان آب همان فاصله را شنا می کند، بدیهی است که در دو زمان متفاوت بسته به سرعت جریان آب این مسیر را طی می کند.

 

 

همانطور که در شکل فوق مشاهده می شود؛ در معادله VAB نوع ترکیب گاز و کمیت های ترمودینامیکی وجود ندارد، بنابراین محاسبه سرعت مستقل از این کمیت ها است و تنها تابع زمان های اندازه گیری شده است. سرعت صوت نیز با اندازه گیری اختلاف زمان عبور امواج اولتراسونیک بین سنسورها قابل محاسبه است. آرایش سنسورهای اولتراسونیک در روش گذر زمانی به سه شکل مطابق شکل زیر انجام می شود.

 

 

  1. آرایش V شکل، که در آن سیگنال ارسالی 2 مرتبه قطر لوله را طی می کند.
  2. آرایش W شکل، که در آن سیگنال ارسالی 4 مرتبه قطر لوله را طی می کند.
  3. آرایش Z شکل، که در آن سیگنال ارسالی 1 مرتبه قطر لوله را طی می کند.

جریان سنج  اولتراسونیک در انواع قابل حمل (Handheld) و غیر قابل حمل (Wall-Mount) وجود دارد.

جریان سنج های قابل حمل جهت برآورد جریان در سیستم هایی که قابل حمل بودن اهمیت دارد همچون سیستم تهویه و کنترل هوا (HVAC) کاربرد دارند. مزیت دیگر جریان سنج های قابل حمل اولتراسونیک، ارزان بودن آنها به نسبت مدل غیر قابل حمل است. از سوی دیگر، جریان سنج های اولتراسونیک غیرقابل حمل، جهت کنترل فرآیند و اندازه گیری متناوب انتخاب بهتری هستند، زیرا به طور معمول شاخص خطای محل قرارگیری سنسورها در مدل قابل حمل وجود دارد. جریان سنج های اولتراسونیک را بر اساس نوع مبدل می توان به دو نوع تقسیم کرد.

 

نوع گیره ای

جریان سنج  گیره ای (Clamp-on) بدون ورود قطعه به درون لوله و با نصب سنسورها بر روی سطح خارجی لوله قابل بهره برداری است و به عنوان روشی غیر تماسی شناخته می شود. سهولت در نصب تجهیز و فعالیت های تعمیر و نگهداری، عدم نیاز به برش لوله و یا ایجاد حفره بر روی آن، عدم ارتباط مستقیم با سیال، عدم آلودگی سیال و عدم تاثیر در افت فشار خط را می توان از جمله مزیت های روش کلمپی برشمرد. در نتیجه این نوع جریان سنج اولتراسونیک جهت تجهیز کردن یک واحد در حال کار، به تاسیسات کاهش یا بازیابی گاز فلر مناسب بوده و ضمن برآورده کردن شرایط لازم برای اندازه گیری گاز فلر، نیازمند هزینه های تعمیر و نگهداری ناچیزی است.

 

 

 

نوع مرطوب

نوع مرطوب (Wetted)، این نوع که از روشی تماسی بهره می برد، خود به دو نوع تقسیم می شود. روش اول قراردهی (Insertion) است. در این روش حفره ای بر روی سطح لوله ایجاد می شود تا بتوان سنسور را در مسیر سیال قرار داد. روش دوم محفظه جریــان (Flow Cell) است که به شکل یک قطعه اسپول (Spool Piece) به خط اضافه می شود.

این نوع جریان سنجی به عنوان قطعه رابط در مسیر خط لوله به کمک فیتینگ و دیگر تجهیزات لازم قرار می گیرد. سنسورها از پیش بر روی قطعه اسپول نصب شده اند، از اینرو احتمال خطا در نصب سنسورها و محل قرارگیری آنها به نسبت روش کلمپی بسیار کم می شود. در کل روش مرطوب را می توان روشی با دقت بالاتر و پایداری بلند مدت  به نسبت روش کلمپی دانست. از طرفی دیگر روش مرطوب، گران تر نیز می باشد، اما در مقایسه با جریان سنج های متداول، در شکل سیال خللی ایجاد نمی کند و نیازمند تعمیر و نگهداری کمتری نیز هست.

 با توجه به ویژگی های یاد شده، می توان جریان سنج اولتراسونیک را گزینه مناسبی برای اندازه گیری گاز فلر، مستقل از خصوصیات گاز حتی در مقدار کم جریان دانست. در روش گذر زمانی، Turndown Ratio 2000 به 1 با خطای 2 درصد و پایداری کالیبراسیون زیاد از مزایای این نوع جریان سنج می باشد. اما به شکل خاص در اندازه گیری گاز فلر، قرارگیری بدون تداخل (Non Intrusive) و عدم نیاز به تنظیم مجدد دستگاه با تغییر ترکیب سیال از مزایای استفاده از این نوع جریان سنج می باشند.

 

 

 

 

جریان سنج کوریولیس

اولیــن بار مهندس و ریاضیدان فرانسوی G. G. Coriolis در قرن 19 میلادی به این نتیجه رسید که به دلیل چرخش زمین، تمامی اجسامی که بر روی سطح آن حرکت می کنند تمایل به انحراف از مسیر دارند. در نیمکره شمالی این انحراف به سمت راست و در نیمکره جنوبی به سمت چپ است. این حرکت نقش اساسی در جزر و مد و آب و هوای کره زمین دارد. برای مثال فرض کنید شخصی در قطب شمال ایستاده و سنگی به سمت استوا پرتاب می کند. اگر چرخش زمین نباشد این سنگ در نقطه روبرو در خط استوا فرود می آید. اما به دلیل وجود چرخش زمین، این سنگ از نقطه روبرو انحراف پیدا می کند، که این نیرو را نیروی کوریولیس می نامند.

بر پایه این قانون، فلومترهای کوریولیس ساخته شدند. این جریان  در نمونه های مختلفی مانند U شکل، مستقیم و دو مسیره طراحی شده اند. در شکل زیر یک نمونه از جریان سنج های دو مسیره را مشاهده می کنید.

 

 

در ورودی این جریان سنج، جریان ورودی بوسیله یک جداکننده به دو لوله موازی هدایت می شود، این دو جریان مجددا در خروجی با یکدیگر ترکیب می شوند. سیم پیچ تحریک در یک لوله و یک آهنربای دائمی در لوله دیگر سبب نوسان لوله با فرکانس از پیش تعیین شده می شوند. دو آشکارساز B1 و B2 در شرایطی که جریان وجود نداشته باشد، در هنگام نوسان جابجایی یکسانی را در میان لوله ها تشخیص می دهند. اما با عبور سیال از دو لوله، نیرویی در جهت  عمود بر لوله ها وارد می شود این نیرو همان نیروی کوریولیس است. نیرو هنگامی تولید می شود که سیال درون لوله در حال جابجایی بوده و به طور همزمان لوله در حال نوسان می باشد. این نیرو در ورودی و خروجی فلومتر به صورت متضاد عمل می کند که باعث تغییر شکل جزئی در دو لوله این بار دو آشکارساز B2 و B1 اعداد متفاوتی بدست می آورند. بنابراین اختلاف فاز میان نوسان دو لوله ناشی از نیروی کوریولیس بدست می آید. این اختلاف فاز با دبی جرمی سیال درون لوله متناسب است. همچنین فرکانس رزونانس لوله ها مطابق با چگالی سیال تغییر خواهد کرد که از این کمیت جهت اندازه گیری چگالی سیال استفاده می شود. دامنه انحراف دو لوله نیز بستگی به دمای سیال دارد که در برخی دستگاه ها با این روش می توان دمای سیال را نیز تخمین زد. این جریان سنج جهت اندازه گیری جریان جرمی مایعات و گازها، صرف نظر از ضریب هدایت، چگالی، دما، فشار و چسبندگی آن ها به کار می رود. این جریان سنج به دما، فشار و ویسکوزیته سیال وابسته نیست و با بسیاری از سیالات در گستره بزرگی از جریان ها کار می کند. در اندازه گیری جریان جرمی مایعات، دوغاب ها، گازها و یا بخارات نیز کاربرد دارد.

 

 

اما به دلیل داشتن دیواره نازک باید از اندازه گیری سیالاتی که سبب خوردگی و فرسایش می شوند اجتناب کرد. لرزش دستگاه و ضربان سیال بر دقت اندازه گیری در این فلومتر اثر منفی دارد. از مشخصه های دیگر این نوع فلومتر اندازه گیری دقیق جریان است که می تواند جهت کنترل دقیق، مدیریت سیال با ارزش، نقل و انتقال سیالات تحت حفاظت و غیره مورد استفاده قرار گیرد. نسبت خطای این فلومترها وقتی Turndown Ratio برابر با 50 به 1 باشد؛ حدود 3/0تا  75/0 درصد است.

 

در پایان امیدواریم که از این مقاله بهره کافی را برده باشید.
واحد آموزش – گروه صنعتی نوین کنترل 

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

پروژه ها


دستگاه های مولتی دریل
دستگاه های وایندر
خطوط ذوب ریسی
خطوط تولید استرچ متال
دستگاه های پاساژ
سیستم های بوستر پمپ

اطلاعات تماس


ساعات کاری


شنبه
8:00 تا 16:00
یک شنبه
8:00 تا 16:00
دو شنبه
8:00 تا 16:00
سه شنبه
8:00 تا 16:00
چهار شنبه
8:00 تا 16:00
پنج شنبه
8:00 تا 14:00
جمعه
تعطیل

درباره ما


گروه صنعتی نوین کنترل با بهرمندی از هسته مهندسی در زمینه مشاوره، طراحی، ساخت و اجرای سیستم های برق قدرت،اتوماسیون صنعتی و ابزاردقیق فعالیت می کند.

ایمیل:NovinControl.Co@yahoo.com

تلفن: 55239280-9831+

پروژه ها


دستگاه های مولتی دریل
دستگاه های وایندر
خطوط ذوب ریسی
خطوط تولید استرچ متال
دستگاه های پاساژ
سیستم های بوستر پمپ

تمامی حقوق مادی و معنوی این سایت برای گروه صنعتی نوین کنترل محفوظ می باشد.

error: Content is protected !!