این یک ابزار مهم در صنایع و علوم مختلف است که برای اندازه گیری میزان جریان یا کل مایعات (مایعات و گازها) در سیستم های مختلف استفاده می شود.
این ابزارها نقش مهمی در کنترل فرآیندها ، مدیریت منابع ، ایمنی کیفیت محصول و بهینه سازی مصرف انرژی دارند. متر جریان در کلیه بخش های صنعتی و تحقیقاتی از اندازه گیری مصرف آب آب گرفته تا کنترل دقیق جریان در صنعت داروسازی و پتروشیمی متداول است.
در این مقاله ، مفهوم اندازه گیری دبی ، مطابق با اصول عملکردی ، مردان مختلف رودخانه ، کاربردهای مختلف در صنایع مختلف ، معیارهای انتخاب جریان مناسب و فن آوری های اندازه گیری موجود بررسی شده است.
مفاهیم اساسی و واحدهای اندازه گیری
تعریف دبی
دبی یا سرعت جریان به میزان سیال عبور از یک تقاطع خاص در هر واحد زمان اشاره دارد. دبی را می توان از دو طریق مشخص کرد:
دبی جرمی: جرم تخلیه مایع در هر واحد زمان (کیلوگرم در ثانیه ، LB/دقیقه)
حجم دبی: حجم تخلیه مایع در هر واحد زمان (m³/s ، l/min ، cfm)
واحدهای اندازه گیری مشترک Dubais
واحدهای دبی پوستی:
متر مکعب در ساعت (m³/s)
Pro Minute Liter (L/DK)
Galone Pro Minute (GPM)
Kubikfuß Pro Minute (CFM)
واحدهای دبی جرمی:
کیلوگرم در ساعت (کیلوگرم در ثانیه)
پوند در دقیقه (lb/min)
گرفته شده (تن/برچسب)
پارامترهای مؤثر بر اندازه گیری Dubais
اندازه گیری کامل دبی به عوامل مختلفی بستگی دارد:
خواص سیال: ویسکوزیته ، چگالی ، دما ، فشار
رژیم غذایی فعلی: تلاطم موجود یا آرامش (مقدار رینولدز)
شرایط خط لوله: قطر ، زبری سطح ، اتصالات
شرایط محیطی: دما ، رطوبت ، لرزش
وجود مواد مضر: ذرات جامد ، تاول ، مواد ساینده
تاریخ اندازه گیری دبی
تاریخ اندازه گیری فعلی به هزاران سال برمی گردد:
تمدنهای قدیمی: استفاده از دیافراگم و کانال هایی با اندازه مشخص برای توزیع آب در کانال های آبیاری
قرن 5: لئوناردو داوینچی در حال کار بر روی اندازه گیری هیدرودینامیکی و فعلی است
قرن 5: اصول اساسی ونتور و پیتوت توسط برخی از رنگ های امروز ارائه شده است
در آغاز قرن 5: توسعه مایعات الکترومغناطیسی و توربین
نیمه دوم قرن 5: ظهور سونوگرافی ، کورلیس و مایع حرارتی
قرن 5: توسعه متون فکری و سیستم های IoT مجهز به اندازه گیری.
اصول عملکرد و انواع دفع جریان
فلومرها بر اساس اصول مختلف جسمی کار می کنند و انتخاب نوع صحیح به کاربرد مانند شرایط مایع و کار بستگی دارد. در زیر مهمترین انواع مایعات وجود دارد:
1. اختلاف در فشار
این مایعات بر اساس اصل برنولی کار می کنند ، که نشان دهنده رابطه بین سرعت و فشار سیال است. ایجاد یک سد یا تنگی در طول جریان ، اختلاف فشرده سازی با سرعت جریان مستقیم ایجاد می شود.
الف) بشقاب سوراخ)
متداول ترین نوع حق بیمه جریان ، اختلاف فشرده سازی متشکل از ایوان در مرکز است. این حاوی خوب ، سادگی ، کم هزینه و امکان نصب در بیشتر خطوط لوله است. با این وجود ، ضرر مهم است و نیاز به یک خط مستقیم طولانی قبل و بعد از فقدان یک ضرر است.
ب) سرمایه گذاری ها (ورود)
با ساختار آیرودینامیکی بهتر ، فشار کمتری نسبت به صفحه سوراخ ایجاد می کند ، اما گران تر و حجیم تر است.
ج) نازل جریان (سینه های در حال اجرا)
این ترکیبی از مزایای صفحه و پنکه سوراخ است که افت پوسیدگی متوسط است و برای اندازه گیری جریانهای با سرعت بالا مناسب است. چنین شعرهای جریان در PC Delta استفاده می شود.
د) روت متر (روتامتر)
یک سطح متغیر ، که از یک لوله مخروطی عمودی تشکیل شده و در داخل شنا می کند ، یک متر جریان است. ارتفاع شناور متناسب با تخلیه است. نیازی به کم هزینه ، مشاهده بینایی و انرژی خارجی بین مزایای این جریان متر نیست.
2. سرعت مایع
این کنتورهای جریان سرعت مایع را اندازه گیری کرده و حجم را محاسبه می کنند و سطح عرضی را ضرب می کنند.
الف) مصرف توربین (مصرف توربین)
از یک روتور با چاقو در جهت جریان تشکیل شده است. سرعت در دوره روتور متناسب با تخلیه مایع است. این کنتورهای جریان بسیار دقیق هستند ، اما برای مایعات تمیز مناسب هستند زیرا ذرات جامد می توانند به تیغه آسیب برساند.
b）電磁流量計（電磁流量計）
به دنبال روش القایی فارادی. هنگامی که یک مایع رسانا (مانند آب یا اسید) از یک میدان مغناطیسی عبور می کند ، ولتاژ با توجه به سرعت جریان تشکیل می شود. این کنتورهای جریان برای صیقل دادن مایعات و دوغاب ها مناسب هستند زیرا قطعات متحرک ندارند.
c）渦流量計）
او با استفاده از گرداب کارمن فرو می رود. با قرار دادن جسم سد در مسیر جریان ، فرکانس فرکانس متناسب با سرعت مایع وجود دارد. این کنتورهای جریان در انواع شرایط کار بسیار دقیق هستند.
د) متر جریان اولتراسونیک)
آنها برای اندازه گیری سرعت فعلی از امواج صوتی استفاده می کنند. دو گونه اصلی وجود دارد.
زمان ترانزیت: زمان امواج صوتی را در جهت مخالف با جهت جریان مقایسه می کند.
اثر داپلر: فرکانس موج بازتاب ذرات یا حباب ها را به مایع اندازه گیری می کند.
مزایای اصلی این مایعات عدم تماس با مایع و عدم فشار است.
1. جرم متر را از بین می برد
بر خلاف کنتورهای جریان حجم ، این کنتورهای جریان به طور مستقیم تخلیه های جرم را اندازه گیری می کنند که برای فرآیندی که نیاز به دقت بیشتری در اندازه گیری های جرم دارند ، مناسب تر هستند.
الف) INLUTER CORIVAL (کنتور بازتاب Corio)
از اصل Corolis استفاده کنید. لوله ارتعاشی که از طریق آن سیال عبور می کند تحت تأثیر نیروی Colouris قرار می گیرد. مقدار این نوع متناسب با تخلیه جرم است. این کنتورهای جریان بسیار دقیق هستند و علاوه بر دبی می توانند چگالی سیال را نیز اندازه گیری کنند.
ب) گل حرارتی (جریان سنج جرم حرارتی)
با گرم کردن مایع و اندازه گیری میزان انتقال حرارت یا اختلاف دما ، جرم را تعیین کنید. این کنتورهای جریان برای گاز بسیار مناسب هستند و برای رژیم های غذایی کم مناسب هستند.
1. جابجایی مثبت Frommer (جابجایی مثبت)
این مایعات با انتقال مقدار ثابت به بخش اندازه گیری ، حجم دقیق مایع را اندازه گیری می کنند و برای اندازه گیری مقادیر انتقال مایعات عمومی (به جای نرخ جریان) مناسب هستند.
اغلب شامل:
اهدا کننده (اهدا کننده)
متر جریان دیافرائیل (که به طور گسترده در کنتورهای گاز خانگی استفاده می شود)
متر جریان پیستون (برای مایعات ویسکوزیته بالا)
اندازه دندان (دندان متر)
مزیت اصلی این است که حتی اگر تخلیه بسیار کم باشد ، بسیار حساس است ، اما برای مایعات حاوی ذرات جامد به دلیل قطعات متحرک مناسب نیست.
1. غبار جریان جدید
الف) میکروملی
اندازه گیری میکرو بسیار کم برای اندازه گیری میکرو برای اندازه گیری کاربردهای پزشکی و آزمایشگاهی و تولید موتورهای لاینسین
ب) لیزر داپلر Frommer (LDV)
تأثیر داپلر نور لیزر بازتابنده سرعت جریان را با استفاده از ذرات سیال اندازه گیری می کند
ج) جریان دهنده تصویر ذرات (PIV)
برای ردیابی حرکت ذرات در یک مایع از دوربین های پر سرعت و لیزر استفاده کنید
استانداردهای عملکرد Flowmer &#39 ؛
معیارهای زیر را باید هنگام انتخاب جریان سنج مناسب مورد توجه قرار داد:
1. دقت و استفاده مجدد
دقت به عود سازگاری نتایج در اندازه گیری های مداوم اشاره دارد که مقدار اندازه گیری نزدیک به مقدار واقعی باشد. دقت معمولاً به عنوان درصدی از اندازه گیری ها یا به عنوان درصد از کل مقیاس بیان می شود.
2. محدوده اندازه گیری (قابلیت تبدیل)
نسبت حداکثر و حداقل تخلیه به طور دقیق پذیرفته می شود. به عنوان مثال ، یک متر جریان با دامنه 1: 1 می تواند تا دهم حداکثر مقدار را با دقت مناسب اندازه گیری کند.
1. افت فشار
برخی از جریان دهنده ها ، مانند صفحات دهانه ، باعث افت فشار قابل توجهی می شوند ، به معنی از دست دادن انرژی. در سیستم هایی با قدرت پمپاژ محدود یا فشار کم کار ، افت فشار تعیین کننده انتخاب جریان متر است.
1. ثبات و قابلیت اطمینان
طول عمر ، سایش ، مقاومت در برابر خوردگی و فواصل کالیبراسیون عوامل اصلی در هزینه های نگهداری و قابلیت اطمینان هستند.
1. توابع خروجی و ارتباطی
جریان های مدرن می توانند سیگنال های مختلفی ایجاد کنند:
سیگنال آنالوگ (1-5 میلی آمپر ساعت)
سیگنال های دیجیتال (پالس ، فرکانس)
پروتکل های ارتباطی (هارت ، مودبوس ، Profibus)
ارتباطات بی سیم (وای فای ، بلوتوث ، لورا)
کنتور جریان صحیح را انتخاب کنید
انتخاب کنتور جریان صحیح به تعدادی از عوامل بستگی دارد:
1. خصوصیات سیال
فاز سیال: مخلوط مایع ، گاز یا دو فازی
ویسکوس: مایعات ویسکوزیته بالا برای برخی از جریان ها مشکل ساز هستند
سنگ شکن: برای مایعات خورنده ، باید از مقاومت در برابر دارو استفاده شود
ذرات جامد: نور دود بدون قطعات متحرک مناسب تر است
2. شرایط فرآیند
دامنه دبی: حداقل و حداکثر بارگیری مورد انتظار
دمای و فشار کار: محدودیت تحمل فلوم
افت فشار مجاز: میزان ترک تحصیل فشار قابل قبول در سیستم
1. الزامات نصب
فضای موجود: برخی از دستگاه های فرآیند به فضای نصب بیشتری نیاز دارند
خطوط مورد نیاز: طول لوله های مستقیم قبل و بعد از جریان سنج
محل نصب: افقی ، عمودی یا مسافت پیموده شده
1. الزامات عملکردی
دقت لازم: دقت و عود لازم
پاسخ پویا: سرعت پاسخ به تغییر فعلی
نوع خروجی: آنالوگ ، دیجیتال ، محلی یا از راه دور
1. محدودیت های اقتصادی
هزینه خرید: قیمت
هزینه نصب: الزامات نصب و راه اندازی
هزینه نگهداری: کالیبراسیون منظم ، تعمیر و قطعات یدکی
هزینه عملیاتی: مصرف انرژی و کاهش فشار
سخنرانی نهایی
Flomeros ابزاری مهم برای اندازه گیری و کنترل صنایع مختلف است. تنوع طراحی عمومی و اصول عملکرد آن امکان استفاده در موقعیت های مختلف را فراهم می کند. انتخاب جریان سنج مناسب نیاز به درک عمیق از شرایط فرآیند ، ویژگی های سیال ، نیازهای عملکردی و محدودیت های اقتصادی دارد. آخرین پیشرفت در الکترونیک ، فناوری های دیجیتال ، ماده و علوم مواد افق های جدیدی را با دقت ، قابلیت اطمینان و هوش دستگاه های جریان باز می کند.
