فلومتر گازی یکی از ابزارهای مهم در صنایع گازی است که برای اندازه گیری مقدار گازی که از یک خط لوله یا یک فرآیند عبور می کند، استفاده می شود. فلومتر گازی می تواند سرعت، حجم یا جرم گاز را اندازه گیری کند. اندازه گیری دقیق نرخ جریان گاز برای کنترل، اندازه گیری، تنظیم و بهینه سازی فرآیندهای گازی اهمیت زیادی دارد.
پیشنهاد ما: فلومتر اندرس
انواع فلومتر گازی
به طور کلی، فلومترهای گازی را می توان به دو دسته تقسیم کرد: فلومترهای مبتنی بر اختلاف فشار و فلومترهای مبتنی بر اصل فیزیکی دیگر. در ادامه به معرفی انواع فلومتر گازی می پردازیم.
فلومترهای اختلاف فشاری (Differential Pressure Flow meter)
این نوع فلومترها از قدیمی ترین و پرکاربردترین فلومترهای گازی هستند که بر اساس قانون برنولی کار می کنند. این قانون بیان می کند که در یک جریان سیال، افزایش سرعت با کاهش فشار همراه است. بنابراین، اگر در یک خط لوله یک مانعی قرار دهیم که باعث تنگ شدن مقطع عبوری گاز شود، سرعت گاز در نقطه تنگ شده افزایش یافته و فشار آن کاهش می یابد. اختلاف فشار بین دو نقطه قبل و بعد از مانع می تواند به عنوان معیاری برای اندازه گیری نرخ جریان گاز استفاده شود.
مانعی که در این نوع فلومترها برای ایجاد اختلاف فشار استفاده می شود، می تواند به شکل های مختلفی باشد. برخی از انواع مانع های رایج عبارتند از:
- اوریفیس (Orifice): یک حلقه با یک سوراخ مرکزی که در میان خط لوله قرار می گیرد.
- ونچوری (Venturi): یک قطعه با شکل مخروطی که در دو طرف خط لوله قرار می گیرد و باعث تنگ و گشاد شدن مقطع عبوری گاز می شود.
- نازل (Nozzle): یک قطعه با شکل مخروطی که در یک طرف خط لوله قرار می گیرد و باعث تنگ شدن مقطع عبوری گاز می شود.
- فلوتیوب (Flow tube): یک قطعه با شکل مخروطی که در دو طرف خط لوله قرار می گیرد و باعث تنگ و گشاد شدن مقطع عبوری گاز می شود، اما با زاویه های کمتر از ونچوری.
فلومترهای اختلاف فشاری مزایایی مانند سادگی، ارزانی، قابلیت اندازه گیری جرم یا حجم گاز، قابلیت نصب در خطوط لوله های بزرگ و کوچک و قابلیت کار در شرایط دما و فشار بالا را دارند. اما این فلومترها همچنین معایبی مانند نیاز به کالیبراسیون، ایجاد افت فشار، حساسیت به نوسانات دما و فشار و نیاز به خطوط لوله راست و بدون انشعاب را نیز دارند.
فلومترهای التراسونیک (Ultrasonic Flow meter)
این نوع فلومترها بر اساس انتشار و دریافت امواج صوتی با فرکانس بالا کار می کنند. این فلومترها دارای دو یا چند سنسور صوتی هستند که در دو طرف خط لوله قرار می گیرند. این سنسورها به صورت متناوب نقش فرستنده و گیرنده امواج صوتی را ایفا می کنند. اگر جریان گاز در خط لوله وجود داشته باشد، سرعت انتشار امواج صوتی در جهت جریان با سرعت انتشار امواج صوتی در جهت مخالف جریان متفاوت خواهد بود. این تفاوت سرعت می تواند به عنوان معیاری برای اندازه گیری نرخ جریان گاز استفاده شود.
فلومترهای التراسونیک مزایایی مانند دقت بالا، عدم نیاز به کالیبراسیون، عدم ایجاد افت فشار، قابلیت نصب در خطوط لوله های بزرگ و کوچک، قابلیت اندازه گیری جرم یا حجم گاز و قابلیت کار در شرایط دما و فشار بالا را دارند. اما این فلومترها همچنین معایبی مانند حساسیت به نوع و خلوص گاز، حساسیت به وجود حباب هوا یا ذرات جامد در گاز، نیاز به خطوط لوله راست و بدون انشعاب و نیاز به تنظیم دقیق زاویه سنسورها را نیز دارند.
فلومترهای جرمی حرارتی (Thermal Mass Flow meter)
این نوع فلومترها بر اساس انتقال حرارت بین دو سنسور حرارتی کار می کنند. این فلومترها دارای دو سنسور حرارتی هستند که در خط لوله قرار می گیرند. یکی از سنسورها یک عنصر گرمایشی است که دمای آن بالاتر از دمای گاز است. دیگری یک عنصر اندازه گیری است که دمای آن با دمای گاز برابر است. اگر جریان گاز در خط لوله وجود داشته باشد، گاز با عبور از سنسور گرمایشی، حرارت را از آن به سنسور اندازه گیری منتقل می کند. این انتقال حرارت باعث می شود که دمای سنسور گرمایشی کاهش یابد و دمای سنسور اندازه گیری افزایش یابد. اختلاف دمای بین دو سنسور می تواند به عنوان معیاری برای اندازه گیری نرخ جریان جرمی گاز استفاده شود.
فلومترهای جرمی حرارتی مزایایی مانند دقت بالا، عدم نیاز به کالیبراسیون، عدم ایجاد افت فشار، قابلیت نصب در خطوط لوله های کوچک، قابلیت اندازه گیری جرم گاز و قابلیت کار در شرایط دما و فشار بالا را دارند. اما این فلومترها همچنین معایبی مانند حساسیت به نوع و خلوص گاز، حساسیت به وجود حباب هوا یا ذرات جامد در گاز، نیاز به خطوط لوله راست و بدون انشعاب و نیاز به تنظیم دقیق دمای سنسورها را نیز دارند.
قیمت فلومتر گازی
قیمت فلومتر گازی بستگی به نوع، اندازه، دقت، کیفیت، برند و شرایط نصب و استفاده از آن دارد. به طور کلی، فلومترهای اختلاف فشاری ارزان ترین و فلومترهای التراسونیک گران ترین نوع فلومترهای گازی هستند.
پارامترهای مهم در خرید فلومتر گازی
برای خرید یک فلومتر گازی مناسب، باید به چندین پارامتر توجه کرد. برخی از این پارامترها عبارتند از:
- نوع و خصوصیات گاز: باید نوع، دما، فشار، چگالی، رطوبت، خلوص و ویسکوزیته گاز را مشخص کرد و فلومتری را انتخاب کرد که با این خصوصیات سازگار باشد.
- نوع و اندازه خط لوله: باید قطر، جنس، شکل و طول خط لوله را مشخص کرد و فلومتری را انتخاب کرد که با این مشخصات سازگار باشد.
- نوع و مقدار نرخ جریان گاز: باید بازه نرخ جریان گاز را مشخص کرد و فلومتری را انتخاب کرد که دارای دقت و رزولوشن مناسب برای این بازه باشد. همچنین باید تصمیم گرفت که نرخ جریان گاز را به صورت جرمی یا حجمی اندازه گیری کنیم.
- نوع و مقدار خروجی و نمایشگر فلومتر: باید نوع و مقدار خروجی فلومتر را مشخص کرد و فلومتری را انتخاب کرد که دارای خروجی های مورد نیاز مانند آنالوگ، دیجیتال، پالس، مودباس، HART و غیره باشد. همچنین باید تصمیم گرفت که فلومتر دارای نمایشگر محلی یا از راه دور باشد و نمایشگر چه اطلاعاتی را نشان دهد.
- نوع و مقدار تغذیه برقی فلومتر: باید نوع و مقدار تغذیه برقی فلومتر را مشخص کرد و فلومتری را انتخاب کرد که با این تغذیه سازگار باشد. برخی از فلومترها نیاز به تغذیه برقی مستقیم (DC) و برخی نیاز به تغذیه برقی متناوب (AC) دارند. همچنین باید مقدار ولتاژ و جریان تغذیه برقی را مشخص کرد.
- نوع و مقدار نصب و نگهداری فلومتر: باید نوع و مقدار نصب و نگهداری فلومتر را مشخص کرد و فلومتری را انتخاب کرد که با این شرایط سازگار باشد. برخی از فلومترها نیاز به نصب درون خط لوله و برخی نیاز به نصب برون خط لوله دارند. همچنین باید مقدار فاصله و زاویه نصب سنسورها را مشخص کرد. برخی از فلومترها نیاز به کالیبراسیون دوره ای و برخی نیاز به تعویض قطعات دارند.
ثبت ديدگاه