فلومتر خطی
فلومتر یا به عبارت دیگر دبی سنج خطی 5 تا 25 متر مکعب در ساعت برای سنجش و اندازه گیری دبی سیال عبوری از لوله در سیستم ها و دستگاه های تصفیه آب صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد .
این فلومتر خطی قابلیت اندازه گیری دبی آب عبوری از یک لوله ، در محدوده بین 5 تا 25 متر مکعب در ساعت را دارد . جنس بدنه این فلومتر خطی از AS و جنس شناور داخل آن از جنس ABS می باشد .
فلومتر خطی 5 تا 25 متر مکعب در ساعت ، در محدوده دمای بین 0 تا 60 درجه سانتی گراد دارای کارکرد مناسبی است . حداکثر فشار کاری این فلومتر برابر با 6 بار می باشد .
و جنس اورینگ آن از سیلیکون است یکی از کاربردهای فلومتر ، اندازه گیری و محاسبه ی دبی در بخش های مختلف سیستم های تصفیه آب صنعتی می باشد .
و از لوازم جانبی آب شیرین کن های صنعتی به حساب می آید . دبی سنج یا همان فلومتر خطی برای اندازه گیری خطی دبی گازها یا سیالات مورد استفاده قرار می گیرد .
اساسا فلومترها با توجه به شرایط آب عبوری از لوله ، تغییر وضعیت می دهند و این تغییر وضعیت را به داده های آنالوگ یا دیجیتال تبدیل می کنند .
به این دلیل که شرایط آب مانند دما ، چگالی ، محل اندازه گیری و دیگر فاکتورها متغیر می باشند، جریان سنج یا فلومتر هم دارای مدل های مختلفی است .
انواع فلومتر :
فلومترها در انواع مختلف با توجه به کاربرد گسترده ، طراحی و تولید شده‌اند . از جریان جرمی تا جریان حجمی و … شاهد انواع مختلفی از فلومترها در بازار خواهیم بود .
لازم به ذکر است که در صنایع مختلف شاهد بکارگیری انواع فلومترها با توجه به کاربرد آنها ، هستیم. از تقسیم بندی مهم فلومترها می‌توان به
- جریان خطی
- غیر خطی
- جریان جرمی
- جریان حجمی
انواع فلومتر خطی
- روتامتر جورج فیشر
- روتامتر آب
- روتامتر هوا
- روتامتر عقربه‌ای
- فلومتر روتامتر عقربه‌ای کرونه
پارامترهای موثر در عملکرد فلومتر
پارامترهای و ویژگی های زیر برای عملکرد صحیح یک فلومتر دارای اهمیت زیادی می باشد
- فشار : فشار که در واقع نیروی وارد بر سطح می باشد ، از مهم ترین پارامترهای هیدرولیکی در شبکه های آبرسانی محسوب می شود. در جریان سیالات به دلیل وجود اختلاف سطح، فشار به وجود می آید. علاوه بر این، برخی از فلومترها از اختلاف فشار در دو طرف یک مانع برای اندازه گیری جریان استفاده می کنند .
- چگالی: چگالی همان جرم در واحد حجم می باشد. چگالی بر طبیعت جریان و رفتار سیال تاثیر زیادی دارد و برای اندازه گیری دیگر پارامترهای سیال نیز استفاده می شود.
- ویسکوزیته سیال: ویسکوزیته عامل مقاومت سیال در برابر جریان می باشد. این پارامتر بر روی جریان و رفتار سیال تاثیر دارد و برای اندازه گیری دیگر پارامترهای سیال نیز استفاده می شود. ویسکوزیته باعث ایجاد نیروهای برشی می شود، که در سرعت های پایین نقش خود را بیش تر نشان می دهد. این پارامتر باعث می شود جریان سیال در لایه های مرزی دیواره های ثابت مثل سطح لوله ها به صفر برسد.
- سرعت جریان سیال: این پارامتر بیانگر سرعت میانگین سطح جریان می باشد.
- سطح جریان بدون مایع: دقت در اندازه گیری سطح جریان نقش بسیار مهمی در دقت سنجش جریان دارد.
- دمای سیال : تغییر در دمای سیال باعث تغییر در ویسکوزیته، چگالی و فشار سیال می گردد؛ هر کدام از این موارد می تواند موجب خطای اندازه گیری شود.
- رسانایی الکتریکی: رسانایی الکتریکی در واقع توانایی سیال در هدایت جریان الکتریسته می باشد. آب خالص رسانا نیست، اما آب موجود در شبکه آبرسانی به دلیل مواد محلول قابلیت رسانایی دارد. رسانایی آب در برخی از مکانیزم های اندازه گیری جریان مانند مکانیزم الکترومغناطیسی اهمیت زیادی دارد.
- سرعت صوت : سرعت صوت داخل مایعات و به خصوص آب، از سرعت آن در گازها بیش تر می باشد.
- رسانایی صوتی : به توانایی سیال در هدایت صوت، رسانایی صوتی گفته می شود. این خصوصیت معمولا در صنعت آب کاربرد دارد.
مزایا و ویژگی های فلومتر خطی :
- دقت بالای اندازه گیری
- جنس شناور: ABS مقاوم در برابر خوردگی
- قابل استفاده برای اندازه گیری دبی سیالات
- از نوع فلومترهای خطی
- قابلیت تحمل دمای بالای آب و هم چنین فشار
- واضح بودن درجه بندی برای خوانش راحت مقدار اندازه گیری شده
نحوه کار فلومتر و نگهداری از آن
فلومتر شامل یک لوله است ، که داخل آن یک جسم شناور قرار دارد . سطح داخلی این لوله به صورت مخروطی و دارای شیب ملایمی امی باشد.که متناسب با مقدار جریان سیال، به صورت عمودی بالا و پایین می رود.
به این خاطر که قطر لوله در بالا نسبت به پایین آن بزرگ تر است شناور تا جایی بالا می رود ، که نیروی جریان اعمال شده توسط سیال به اضافه وزن خود شناور، با نیروی جاذبه مساوی شود .
در این حالت ، مکان شناور که به صورت مستقیم از روی فلومتر خوانده می شود ، معرف دبی جریان عبوری می باشد. هر چه جریان آب عبوری بیش تر باشد ، شناور در محل بالاتری از لوله قرار می گیرد و تغییر در موازنه نیروها باعث بالا یا پایین رفتن شناور می شود .
فشار قطرات اطراف شناور خیلی کم است و باعث ایجاد تداخل در سنجش نمی شود .
حرکت شناور نسبت به تغییر جریان به صورت خطی می باشد و معمولا محدوده جریان ده به یک در حد استاندارد می باشد. محل نصب فلومتر می تواند مستقیما بعد از اتصالات لوله باشد.
در فلومترها به این دلیل که جریان مایع یا گاز بین شناور و دیواره لوله فلومتر قرار دارد ، از تشکیل جرم بر روی فلومتر جلوگیری می شود ، در نتیجه نیازی به تمیز کردن آن نمی باشد.
نکته مقابل توجه این است که فلومتر باید در برابر ضربه محافظت شود علاوه بر این باید به جنس فلومتر نیز توجه نمود .
انتخاب فلومتر مناسب
فلومترها دارای انواع و مدل های مختلفی می باشند، که برای کاربردهای متنوع مورد استفاده قرار می گیرند. هیچ فلومتری وجود ندارد که برای همه کاربردها مناسب باشند. بنابر این در هنگام انتخاب فلومتر مناسب باید از تکنولوژی اندازه گیری استفاده شود، که نیازهای آن کاربرد را به طور کامل پوشش دهد .
مدل های مختلف فلومتر دارای ویژگی های متفاوتی می باشند که دانستن این مشخصات در انتخاب آن بسیار مهم است. موارد زیر از نکات مهم برای انتخاب فلومتر می باشد .
نکات مهم برای انتخاب فلومتر
اولین قدم برای اندازه گیری دبی یا میزان جریان آب عبوری ، توجه به نوع فرایند و محیط پیرامون آن می باشد . از جمله مواردی که هنگام انتخاب یک فلومتر باید در نظر گرفته شود ، شامل: ساختار فیزیکی و شیمیایی سیال ، جهت صحیح نصب، تغییرات آب و هوایی، جنس لوله ها، میزان خورندگی سیال و از همه مهم تر نوع کاربری می باشد.
این موارد در زیر به طور مختصر بررسی می شوند
- مشخصات سیال :
مشخصات مربوط با سیال همانند ماهیت شیمیایی ، فشار ، دما ، افت فشار مجاز، چگالی ، هدایت الکتریکی (EC)، ویسکوزیته سیال و فشار بخار در حداکثر دمای کاری و هم چنین چگونگی تغییر این مشخصات در شرایط مختلف کاری باید در نظر گرفته شود.
نکته ی قابل توجه این است که ، ایمنی یا سمی بودن مواد ، احتمال تشکیل حباب ، امکان وجود ذرات جامد معلق و درجه خورندگی سیال مورد استفاده، از موارد بسیار مهم است
- دامنه تغییرات فشار و دما :
برای انتخاب فلومتر باید دامنه تغییرات فشار و دما در سیستم مشخص شود . فشار و دمای سیال را باید در شرایط عادی کاری در نظر گرفت .
هم چنین پر یا خالی بودن لوله از سیال در فواصل زمانی مختلف ، امکان تغییر ناگهانی دما ، فشار و الگوی تغییرات آنها باید مورد توجه قرار بگیرد ، تا هنگام تعمیرات پیشگیری های لازم برای جلوگیری از رخ دادن خطرات احتمالی صورت بگیرد .,
- لوله کشی و محل نصب :
در لوله کشی و محل نصب فلومتر، موارد زیادی را بایدموررد برسی قرار داد . برای نصب صحیح فلومتر و جلوگیری از حرکت ثقلی مایعات در عبور از فلومتر، قطر لوله ها ، جنس آنها ، سازگاری استانداردهای ساخت لوله با استانداردهای فلومتر، میزان تحمل فشار در فلنج ها ، قابلیت دسترسی به فلومتر برای تعمیرات و بسیاری از موارد دیگر، از مهم ترین پارامترهایی است که باید در مرحله لوله کشی رعایت شوند .
- دامنه اندازه گیری و دقت دستگاه :
مرحله بعدی برای انتخاب فلومتر، تعیین دامنه مورد نیاز برای اندازه گیری دبی است . علاوه بر این، دقت فلومتر نیز باید در نظر گرفته شود .
دقت فلومتر بر اساس درصدی از مقدار اندازه گیری یا درصدی از دامنه تنظیم شده تعریف می شود. دقت اندازه گیری فلومتر باید برای سه مقدار حداقل ، کاری و حداکثر دبی تعریف شود
در غیر این صورت ، اعتبار مقدار اندازه گیری شده توسط فلومتر کاهش می یابد. البته دقت اندازه گیری فلومتر به کاربرد نیز بستگی دارد.
در کاربردهایی که با خرید و فروش محصول و وزن دقیق سر و کار دارند ، دقت اهمیت زیادی دارد . در حالی که برای دیگر کاربردها که ممکن است ، تکرارپذیری یک عامل تعیین کننده باشد ، بهتر است به هر دو مشخصه توجه شود.
- واحد اندازه گیری دبی:
از دیگر موارد مهم برای انتخاب فلومتر ، واحد اندازه گیری می باشد. در نگاه اول ، شاید به نظر رسد اندازه گیری جرمی یا حجمی دبی خیلی با هم تفاوت نداشته باشد ، اما در فرایندهای صنعتی واقعی ، تراکم پذیری سیال و تغییرات دما، جزء عواملی هستند که چگالی و حتی در برخی موارد ویسکوزیته سیال را تغییر می دهند . در این حالت تبدیل دبی حجمی به جرمی با پیچیدگی مواجه می شود .
علاوه بر این، در اندازه گیری دبی حجمی ، تشکیل حباب خطای زیادی ایجاد می کند. در چنین مواردی قبل از انجام اندازه گیری، هوا و گاز همراه مایع باید جداسازی شوند .
در غیر این صورت ، اندازه گیری حجمی ، خطای زیادی دارد . در نتیجه انتخاب اشتباه در این مرحله ممکن است منجر به هزینه زیادی شود .
تفاوت فلومتر خظی با مدل‌های دیگر فلومتر ها
فلومترها مدل های مختلفی تولید شده‌اند که هر کدام مزایا و معایبی دارد . فلومتر خطی نیز با توجه به موارد استفاده ، مزایا و معایبی را در بر دارند که وجه تمایز آنها با انواع دیگر فلومترها ، است .
برخی از این فلومترهای با فرکانس بالا و برخی دیگر از فرکانس پایین برخوردار هستند. از تفاوت آنها می‌توان به : ابعاد و انحنای پروانه‌ها اشاره کرد. زمانی که پروانه‌ها از ابعاد و انحنای کمتری برخوردار باشند ، باید جریان سیال با حجم بیشتری وارد شود. همچنین فلومترهای تک مبدل و دو مبدل نیز از تفاوت در برخورداری از شیر موتوری ، مغزی شیر سه راهی و مبدل ثانویه برخوردار هستند .
کاربرد فلومتر خطی
معمولا از این قطعه در سیستم‌های لوله کشی و همچنین انتقال سیالات مایع استفاده می‌شود .این قطعه از جمله کاربردی ترین قطعه در مصارف خانگی است. از جمله کاربرد آن می‌توان به
- استفاده در پکیج‌ها
- استفاده در تصفیه آب‌های خانگی
- دستگاه‌ها و سیستم‌های تصفیه آب صنعتی