چه چیزی فلو متر است

چه چیزی فلو متر است؟

تعریف فلو متر

فلو متر به دستگاهی اطلاق می‌شود که نرخ جریان مواد جامد، مایعات یا گازها را اندازه‌گیری می‌کند.

• نوع‌های فلو متر

• فلو مترهای مکانیکی

• فلو مترهای نوری

• فلو مترهای کانال باز

فلو مترهای مکانیکی

فلو مترهای جابجایی مثبت

این دستگاه‌ها نرخ جریان را با گرفتن مایع در یک کمربند و اندازه‌گیری حجم آن محاسبه می‌کنند. این عمل مشابه پر کردن یک لیوان با آب تا سطح مشخص و سپس خارج کردن آن است.

این فلو مترها قادر به اندازه‌گیری جریان‌های متناوب یا نرخ‌های جریان بسیار کم هستند و برای هر مایعی مناسب هستند، صرف نظر از ویسکوزیته یا چگالی آن. فلو مترهای جابجایی مثبت را می‌توان مقاوم در نظر گرفت زیرا از تلاطم در لوله تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند.

متر دیسک گردان، متر پیستون متقابل، متر پیستون نوسانی یا چرخشی، مترهای دو-روتوری مانند متر گیربکس، متر گیربکس بیضی (شکل 1) و متر گیربکس مارپیچ در این دسته قرار می‌گیرند.

فلو مترهای جرمی

این دستگاه‌ها نرخ جریان را با اندازه‌گیری جرم ماده‌ای که از آن عبور می‌کند، برآورد می‌کنند. آنها معمولاً در صنایع شیمیایی استفاده می‌شوند که در آن اندازه‌گیری‌های وزنی مهم‌تر از حجم هستند.

مترهای حرارتی (شکل 2a) و فلو مترهای کوریولیس (شکل 2b) در این دسته قرار می‌گیرند. در مورد مترهای حرارتی، جریان مایع سوند را که به یک درجه خاص گرم شده است، خنک می‌کند. از دست دادن گرما قابل تشخیص است و برای تعیین نرخ جریان مایع استفاده می‌شود.

 از طرف دیگر، مترهای کوریولیس بر اساس اصل کوریولیس کار می‌کنند که در آن جریان مایع از لوله گذرنده باعث تغییر در فرکانس یا تغییر فاز یا دامنه می‌شود، که اندازه‌گیری نرخ جریان را ارائه می‌دهد.

فلو مترهای فشار دیفرانسیل

فلو مترهای فشار دیفرانسیل نرخ جریان را با مشاهده کاهش فشار در حالی که مایع از مانعی در مسیر خود عبور می‌کند، اندازه‌گیری می‌کنند. با افزایش جریان مایع، کاهش فشار در اطراف مانع نیز افزایش می‌یابد که توسط متر ثبت می‌شود. نرخ جریان متناسب با ریشه دوم این کاهش فشار است، که بر اساس معادله برنولی است.

متر پلیت دهانه، متر دهانه جریان، متر لوله جریان، متر لوله یاور، متر گریبان، متر هدف، متر دال، متر مخروطی، متر ونتوری و متر منطقه متغیر (روتامتر) چند مثال از فلو مترهای فشار دیفرانسیل هستند.

فلو مترهای سرعت

فلو مترهای سرعت نرخ جریان را با اندازه‌گیری سرعت مایع برآورد می‌کنند. سرعت یک اندازه‌گیری مستقیم از نرخ جریان است زیرا آنها متناسب هستند. این دستگاه‌ها می‌توانند سرعت را با استفاده از روش‌های مختلف، از جمله توربین‌ها، اندازه‌گیری کنند.

به وسیله روش‌های مختلف برای یافتن سرعت، ما انواع مختلفی از فلو مترهای سرعت داریم مانند متر جریان توربین، متر جریان گردابه‌ای، متر جریان پیتو، متر جریان پروپلر، متر جریان پدال یا چرخ پلتون، متر جریان تک جت و متر جریان چند جت.

اندازه‌گیری نرخ جریان مایعات در محیط‌های خطرناک، از جمله در معدن، نیاز به فلو مترهای غیرتهاجمی دارد. فلو مترهای سونار که نوعی از فلو مترهای سرعت هستند، این نیازها را برآورده می‌کنند. علاوه بر این، فلو مترهای اولتراسونیک و فلو مترهای الکترومغناطیسی نیز بخشی از فلو مترهای سرعتی هستند.

فلو مترهای نوری

فلو مترهای نوری از نور برای اندازه‌گیری نرخ جریان استفاده می‌کنند. آنها معمولاً از پرتو لیزر و فوتودتکتورها استفاده می‌کنند. ذرات گاز پرتو لیزر را پراکنده می‌کنند تا پالس‌هایی ایجاد کنند که توسط گیرنده تشخیص داده می‌شوند. با اندازه‌گیری زمان بین این سیگنال‌ها، سرعت گاز قابل تعیین است.

چون این دستگاه‌ها سرعت واقعی ذرات تشکیل دهنده گازها را اندازه‌گیری می‌کنند، از شرایط حرارتی و تغییرات در جریان گاز تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند. بنابراین، آنها قادر به ارائه داده‌های جریان بسیار دقیق حتی در محیط‌های نامساعد، مانند دمای بالا و فشار، رطوبت بالا و غیره، هستند.

فلو مترهای کانال باز

فلو مترهای کانال باز برای اندازه‌گیری نرخ جریان یک مایع که مسیر جریان آن شامل یک سطح آزاد است، استفاده می‌شوند. مترهای ویر و مترهای فلوم (شکل 6) فلو مترهای کانال باز هستند که از دستگاه‌های ثانویه مانند بلورها یا شناورها برای اندازه‌گیری عمق مایع در یک نقطه خاص استفاده می‌کنند. از این عمق، نرخ جریان مایع قابل محاسبه است.

از طرف دیگر، در مورد اندازه‌گیری جریان کانال باز بر اساس تست رنگ، مقدار مشخصی از رنگ یا نمک برای تغییر غلظت جریان مایع استفاده می‌شود. نتیجه تقلیل این غلظت یک اندازه‌گیری از نرخ جریان مایع را ارائه می‌دهد. باید توجه داشت که دقتی که فلو مترها باید با آن کار کنند توسط کاربردی که برای آنها استفاده می‌شود تعیین می‌شود.

به عنوان مثال، وقتی می‌خواهیم جریان آب از یک لوله در باغمان را مانیتور کنیم، کافی است از یک فلو متر با دقت کمتر از آن استفاده کنیم که برای مانیتور کردن جریان یک القاعی مورد نیاز برای یک فرآیند شیمیایی استفاده می‌شود. علاوه بر این، یک عامل دیگر که باید توجه شود این است که فلو مترها، وقتی با دریچه‌های جریان استفاده می‌شوند، می‌توانند عملکردهای کنترلی را با موفقیت انجام دهند.