چیست فلو متر؟

چه چیزی فلو متر است؟

تعریف فلو متر

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

• نوع‌های فلو متر

• فلو مترهای مکانیکی

• فلو مترهای نوری

• فلو مترهای کانال باز

فلو مترهای مکانیکی

فلو مترهای حجم مثبت

این مترها نرخ جریان را با ضبط مایع در یک کامِر و اندازه‌گیری حجم آن تعیین می‌کنند. این مانند پر کردن یک لیوان آب تا سطح مشخص و سپس رها کردن آن است.

این فلو مترها قادر به اندازه‌گیری جریان‌های متناوب یا نرخ‌های جریان کم هستند و برای هر مایعی مناسب است، صرف نظر از ویسکوزیته یا چگالی آن. فلو مترهای حجم مثبت می‌توانند مقاوم در برابر ناهمواری‌های موجود در لوله باشند.

متر دیسک نوتیشن، متر پیستون بازگشتی، متر پیستون نوسانی یا چرخشی، مترهای دو-روتور مانند متر دندانه‌ای، متر دندانه‌ای بیضی (شکل 1) و متر دندانه‌ای حلزونی در این دسته قرار می‌گیرند.

فلو مترهای جرمی

این مترها نرخ جریان را با اندازه‌گیری جرم ماده‌ای که از آن عبور می‌کند تعیین می‌کنند. آنها معمولاً در صنایع شیمیایی استفاده می‌شوند که 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 خنک می‌کند که به میزان مشخصی گرم شده است. از دست دادن گرما تشخیص داده می‌شود 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 طریق لوله‌ای موجدار تغییر فرکانس یا اختلاف فاز یا دامنه ایجاد می‌کند که اندازه‌گیری نرخ جریان را ارائه می‌دهد.

فلو مترهای فشار دیفرانسیل

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

متر پلاک سوراخ، متر نازل جریان، متر لوله جریان، متر لوله هدایت، متر بالای زانو، متر هدف، متر دال، متر مخروطی، متر لوله ونتوری و متر مساحت متغیر (روتامتر) نمونه‌هایی از فلو مترهای فشار دیفرانسیل هستند.

فلو مترهای سرعت

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

به تبع روش استفاده شده برای تعیین سرعت، انواع مختلفی از فلو مترهای سرعت وجود دارد مانند متر جریان توربین، متر جریان دسته‌آوری وریکس، متر جریان لوله پیتون، 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 صنعت معدن، نیازمند فلو مترهای غیرتهاجمی است. مترهای جریان سونار که نوعی از فلو مترهای سرعت هستند، این نوع نیازها را برطرف می‌کنند. علاوه بر این، مترهای جریان فوق صوتی و مترهای جریان الکترومغناطیسی نیز بخشی از فلو مترهای سرعت هستند.

فلو مترهای نوری

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

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

فلو مترهای کانال باز

فلو مترهای کانال باز برای اندازه‌گیری نرخ جریان مایعی که مسیر جریان آن شامل یک سطح آزاد است، استفاده می‌شوند. مترهای ویر و مترهای فلاوم (شکل 6) فلو مترهای کانال باز هستند که از دستگاه‌های ثانویه مانند بلبل یا شناور 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 رنگدانه، مقدار مشخصی رنگ یا نمک برای تغییر غلظت جریان مایع استفاده می‌شود. کاهش ناشی از این روش یک اندازه‌گیری از نرخ جریان مایع را ارائه می‌دهد. سپس باید توجه داشت که دقتی که فلو مترها باید عمل کنند توسط کاربردی که برای آنها استفاده می‌شود تعیین می‌شود.

به عنوان مثال، وقتی می‌خواهیم جریان آب از طریق یک لوله در باغمان را نظارت کنیم، کافی است از یک فلو متر با دقت پایین‌تر استفاده کنیم نسبت به آن که برای نظارت بر جریان یک آلکالی برای فرآیند شیمیایی استفاده شود. علاوه بر این، یک عامل دیگر که باید توجه داشت این است که فلو مترها، وقتی با دریچه‌های جریان استفاده می‌شوند، می‌توانند عملکردهای کنترلی را موفقیت‌آمیز انجام دهند.