Ρευστομέτρο: Τι είναι και τύποι ρευστομέτρων

Ένας ρευστομέτρης είναι ένα κομμάτι εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του ρυθμού ροής στερεών, υγρών ή αερίων. Οι ρευστομέτρητες μπορούν να κάνουν αυτό το μέτρημα γραμμικά, μη γραμμικά, βουλομετρικά ή με βάση το βάρος. Οι ρευστομέτρητες είναι επίσης γνωστοί ως ρευστομέτρητες, δείκτες ροής ή υδρομέτρητες.

Τύποι ρευστομετρητών

Οι βασικοί τύποι ρευστομετρητών περιλαμβάνουν:

1. Μηχανικοί ρευστομετρητές

2. Οπτικοί ρευστομετρητές

3. Ρευστομετρητές για ανοιχτά κανάλια

Μηχανικοί ρευστομετρητές

Ρευστομετρητές με θετική διάταξη

Αυτοί οι μετρητές μετρούν τον ρυθμό ροής μετρώντας τον όγκο του υγρού που διέρχεται μέσα από αυτούς. Την πραγματική διαδικασία περιλαμβάνει την αποκλειστική προσωποποίηση του υγρού σε ένα συγκεκριμένο συντεταγμένο δοχείο, ώστε να γνωρίζεται ο ρυθμός ροής. Αυτό είναι πολύ παρόμοιο με την περίπτωση όπου επιτρέπουμε να εισέλθει νερό σε ένα βάλτο μέχρι ένα συγκεκριμένο προκαθορισμένο επίπεδο, μετά το οποίο επιτρέπεται να ρέει έξω.

Αυτοί οι ρευστομετρητές μπορούν να μετρήσουν διακοπτόμενες ροές ή περιορισμένους ρυθμούς ροής και είναι κατάλληλοι για οποιοδήποτε υγρό, ανεξάρτητα από την ιξώδεια ή την πυκνότητα. Οι ρευστομετρητές με θετική διάταξη μπορούν να θεωρηθούν ανθεκτικοί, καθώς παραμένουν ανεπηρέαστοι από την ταραχή στο αγωγό.

Η μετρική με πίστωση, η μετρική με αναδιανεμητή πιστών, η μετρική με διαδοχικό ή περιστρεφόμενο πιστώ, η μετρική με διπλό ρότορα, όπως η μετρική με πινάκια, η οβαλή μετρική, (Εικ. 1) και η ελικοειδής μετρική περιλαμβάνονται σε αυτή την κατηγορία.

Ρευστομετρητές μάζας

Αυτοί οι μετρητές παρέχουν στον χρήστη μια εκτίμηση του ρυθμού ροής μετρώντας τη μάζα του υλικού που ρέει μέσα από αυτούς. Αυτός ο τύπος ρευστομετρητών με βάση το βάρος είναι συνήθως χρησιμοποιούμενος στην χημική βιομηχανία, όπου το μέτρημα με βάση το βάρος είναι απαραίτητο σε σύγκριση με την βουλομετρική ανάλυση.

Οι θερμομετρητές (Εικ. 2a) και οι ρευστομετρητές Coriolis (Εικ. 2b) περιλαμβάνονται σε αυτή την κατηγορία. Στην περίπτωση των θερμομετρητών, η ροή του υγρού ψύχει τον προεκθερμανμένο σημειοδείκτη. Η απώλεια θερμότητας μπορεί να ανιχνευθεί και να χρησιμοποιηθεί για την καθορισμό του ρυθμού ροής του υγρού. Από την άλλη, οι ρευστομετρητές Coriolis λειτουργούν με βάση την αρχή του Coriolis, όπου η ροή του υγρού μέσα από τον ταλαντευόμενο αγωγό προκαλεί μια αλλαγή στη συχνότητα ή φάση ή την πλάτος, η οποία δίνει μέτρημα του ρυθμού ροής.

Ρευστομετρητές διαφοράς πίεσης

Στους ρευστομετρητές διαφοράς πίεσης, η ροή μετρείται μετρώντας τη μείωση της πίεσης όπως το υγρό διέρχεται μέσα από τις εμπόδια, τα οποία είναι εγκαταστημένα στο μονοπάτι που ρέει. Αυτό συμβαίνει επειδή, όσο η ροή του υγρού στον αγωγό αυξάνεται, θα υπάρξει μεγαλύτερη μείωση της πίεσης στο στενό (Εικ. 3), η οποία μπορεί να καταγραφεί από τους μετρητές. Από αυτό, μπορεί κανείς να υπολογίσει τον ρυθμό ροής, καθώς είναι ανάλογος με την τετραγωνική ρίζα της μείωσης της πίεσης (εξίσωση Bernoulli).

Οι μετρητές πίνακα orifice, οι μετρητές nozzle, οι μετρητές tube, οι μετρητές pilot tube, οι μετρητές elbow tap, οι μετρητές target, οι μετρητές Dall tube, οι μετρητές cone, οι μετρητές Venturi tube, οι μετρητές laminar flow και οι μετρητές variable area (rotameter) είναι μερικά παραδείγματα ρευστομετρητών διαφοράς πίεσης.

Ρευστομετρητές ταχύτητας

Οι ρευστομετρητές ταχύτητας εκτιμούν τον ρυθμό ροής των υγρών μετρώντας τη ταχύτητα του υγρού που ρέει μέσα από αυτούς. Εδώ, η ταχύτητα του υγρού δίνει άμεση μέτρηση του ρυθμού ροής, καθώς είναι άμεσα ανάλογη. Σε αυτούς τους μετρητές, μπορεί κανείς να μετρήσει τη ταχύτητα με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης turbine (Εικ. 4).

Ανάλογα με τον τρόπο που χρησιμοποιείται για την εύρεση της ταχύτητας, έχουμε διάφορους τύπους ρευστομετρητών ταχύτητας, όπως οι ρευστομετρητές turbine, οι ρευστομετρητές vortex shedding, οι ρευστομετρητές pitot tube, οι ρευστομετρητές propeller, οι ρευστομετρητές paddle ή pelton wheel, οι ρευστομετρητές single jet και multiple jet.

Η μέτρηση του ρυθμού ροής υγρών σε επικίνδυνα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων στην εξορυξία, απαιτεί μη εισαγωγικούς ρευστομετρητές. Οι ρευστομετρητές SONAR, οι οποίοι είναι ένα είδος ρευστομετρητών ταχύτητας, καλύπτουν αυτές τις απαιτήσεις. Εκτός αυτού, οι υπερηχητικοί ρευστομετρητές, καθώς και οι ηλεκτρομαγνητικοί ρευστομετρητές, αποτελούν επίσης μέρος των ρευστομετρητών ταχύτητας.

Οπτικοί ρευστομετρητές

Οι οπτικοί ρευστομετρητές λειτουργούν με βάση την αρχή της οπτικής, δηλαδή μετρούν τον ρυθμό ροής χρησιμοποιώντας φως. Συνήθως, χρησιμοποιούν μια διάταξη που αποτελείται από έναν λέιζερ και φωτοδέτεκτορες. Εδώ, τα σωματίδια του αερίου που ρέει μέσα από τον αγωγό διασπαρνούν τον λέιζερ για να παράγουν παλμούς που ανιχνεύονται από τον παραλήπτη (Εικ. 5). Στη συνέχεια, καθορίζεται ο χρόνος μεταξύ αυτών των σ