درک اصول کارکرد فلومترها: توربینی، الکترومغناطیسی و کوریولیس توضیح داده شده است

اندازه گیری دقیق جریان، ضربان قلب کنترل فرآیند است. چه آب در یک کارخانه شهری باشد، چه نفت خام در یک خط لوله، یا شیر در یک تأسیسات لبنی، انتخاب فلومتر مناسب با درک نحوه عملکرد هر فناوری را نشان می دهد.

در زیر، ما سه نوع از پرکاربردترین فلومترها را بررسی خواهیم کرد - توربینی، الکترومغناطیسی (مگ) و کوریولیس - اصول، مزایا، محدودیت ها و بهترین کاربردهای آنها را بررسی می کنیم.

1. فلومترهای توربینی

اصل کار

یک فلومتر توربینی از انرژی جنبشی یک سیال متحرک برای چرخاندن یک روتور چند پره که در داخل بدنه کنتور نصب شده است، استفاده می کند.

• سرعت روتور مستقیماً متناسب با نرخ جریان حجمی را نشان می دهد.
• یک پیکاپ مغناطیسی یا نوری، پره های عبوری را تشخیص می دهد و یک سیگنال خروجی پالس تولید می کند.

مزایا

• دقت بالا برای سیالات تمیز و پایدار
• محدوده وسیع (نسبت کاهش خوب)
• هزینه نسبتاً کم

محدودیت ها

• به مایعات یا گازهای تمیز نیاز دارد - ذرات می توانند به روتور آسیب برسانند
• قطعات متحرک به معنای فرسودگی در طول زمان است
• عملکرد تحت تأثیر تغییرات ویسکوزیته قرار می گیرد

کاربردهای معمول

• انتقال امانی سوخت های تمیز
• توزیع آب در سیستم های HVAC
• اندازه گیری مواد شیمیایی با ویسکوزیته کم

2. فلومترهای الکترومغناطیسی (مگ متر)

اصل کار

بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی اندازه گیری می کند:

هنگامی که یک سیال رسانا از طریق یک میدان مغناطیسی جریان می یابد، ولتاژی متناسب با سرعت آن القا می شود.

• یک مگ متر یک میدان مغناطیسی کنترل شده را در سراسر لوله جریان ایجاد می کند.
• الکترودها ولتاژ ایجاد شده توسط سیال متحرک را جمع آوری می کنند.
• این سیگنال ولتاژ به یک نرخ جریان حجمی را نشان می دهد.

نکته کلیدی: سیال باید رسانای الکتریکی باشد (به عنوان مثال، > 5 µS/cm).

مزایا

• بدون قطعات متحرک → نگهداری کم
• تحت تأثیر فشار، دما یا ویسکوزیته قرار نمی گیرد (در محدوده)
• می تواند سیالات کثیف یا خورنده را اندازه گیری کند

محدودیت ها

• نمی تواند سیالات غیر رسانا (مانند روغن ها، گازها) را اندازه گیری کند
• برای اطمینان از دقت به لوله کامل نیاز دارد

کاربردهای معمول

• تصفیه آب و فاضلاب
• جریان دوغاب و خمیر در صنایع معدن و کاغذ
• دوز مواد شیمیایی

3. فلومترهای جرمی کوریولیس

اصل کار

یک کنتور کوریولیس جریان جرم را مستقیماً با استفاده از اثر کوریولیس اندازه گیری می کند:

• کنتور دارای یک یا چند لوله ارتعاشی است.
• با جریان سیال، جرم باعث تغییر فاز (پیچش) در الگوی ارتعاش می شود.
• سنسورها این پیچش را تشخیص می دهند که متناسب با نرخ جریان جرم را نشان می دهد.
• همین اندازه گیری همچنین چگالی سیال را نشان می دهد.

مزایا

• اندازه گیری مستقیم جریان جرم (بدون نیاز به جبران دما/فشار)
• چگالی و دما را همزمان اندازه گیری می کند
• دقت بالا برای مایعات و گازها
• سیالات ویسکوز، کثیف یا چند فازی را مدیریت می کند

محدودیت ها

• هزینه بالاتر از انواع دیگر
• اندازه های بزرگتر می توانند سنگین باشند
• در صورت عدم نصب صحیح، به ارتعاشات خارجی حساس است

کاربردهای معمول

• انتقال امانی محصولات نفتی
• دسته بندی دقیق در مواد غذایی و آشامیدنی
• کنترل تغذیه واکنش شیمیایی

4. انتخاب فلومتر مناسب

افکار نهایی

فلومترها یک راه حل یک اندازه برای همه نیستند.

• توربینی: عالی برای سیالات تمیز و کم ویسکوزیته که هزینه در آن مهم است.
• مگ متر: ایده آل برای مایعات رسانا، حتی زمانی که کثیف یا خورنده هستند.
• کوریولیس: زمانی که جریان جرم و چگالی دقیق مهم است، بی رقیب است.

با تطبیق اصل کار با شرایط فرآیند, مهندسان اندازه گیری دقیق، کاهش تعمیر و نگهداری و هزینه های چرخه عمر بهینه را تضمین می کنند.