دەریایی میتر: چیست و نواع دەریایی میترها

یک فلو متر تجهیزی است که برای اندازه‌گیری نرخ جریان مواد جامد، مایع یا گاز استفاده می‌شود. فلو مترها می‌توانند این کار را به صورت خطی، غیرخطی، حجمی یا وزنی انجام دهند. فلو مترها همچنین با نام‌های فلو گیج، فلو ایندیکاتور یا متر مایع نیز شناخته می‌شوند.

نوع‌های فلو متر

نوع‌های اصلی فلو متر عبارتند از:

1. فلو مترهای مکانیکی

2. فلو مترهای نوری

3. فلو مترهای کانال باز

فلو مترهای مکانیکی

فلو مترهای جابجایی مثبت

این مترها نرخ جریان را با اندازه‌گیری حجم مایعی که از آنها می‌گذرد، محاسبه می‌کنند. فرآیند واقعی شامل قرار دادن مایع در یک ظرف مشخص مانند یک بشکه است تا نرخ جریان آن مشخص شود. این مانند موردی است که ما اجازه می‌دهیم آب یک بشکه را تا سطح پیش‌تعیین شده‌ای پر کنیم و سپس آن را بگذاریم بیرون ریزد.

این فلو مترها می‌توانند جریان‌های متناوب یا نرخ‌های جریان کم را اندازه‌گیری کنند و برای هر مایعی مناسب هستند بسته به لزجت یا چگالی آن. فلو مترهای جابجایی مثبت می‌توانند مقاوم در نظر گرفته شوند زیرا از آشفتگی در لوله تاثیر نمی‌پذیرند.

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

فلو مترهای جرمی

این مترها با اندازه‌گیری جرم ماده‌ای که از آنها می‌گذرد، برآوردی از نرخ جریان را به کاربر می‌دهند. این نوع فلو مترهای وزنی معمولاً در صنایع شیمیایی که در آن‌ها اندازه‌گیری بر اساس وزن مهم‌تر از تجزیه و تحلیل حجمی است، استفاده می‌شوند.

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. افت حرارتی 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 ارتعاشی باعث تغییر فرکانس یا اختلاف فاز یا دامنه می‌شود که میزان جریان آن را می‌دهد.

فلو مترهای فشار دیفرانسیلی

در فلو مترهای فشار دیفرانسیلی، جریان با اندازه‌گیری کاهش فشار هنگام عبور مایع از موانعی که در مسیر جریان آن قرار داده شده‌اند، اندازه‌گیری می‌شود. این به این دلیل است که همانطور که جریان مایع در لوله افزایش می‌یابد، کاهش بیشتری در فشار در محل تنگی (شکل 3) ایجاد می‌شود که می‌تواند توسط مترهای ثبت شود. از این رو می‌توان نرخ جریان را محاسبه کرد زیرا متناسب با ریشه دوم کاهش فشار (معادله برنولی) خواهد بود.

مترهای پلیت سوراخ، مترهای نوزل جریان، مترهای لوله جریان، مترهای لوله گیرنده، مترهای تاپ تارگت، مترهای دال، مترهای مخروطی، مترهای ونتوری، مترهای جریان لایه‌ای و مترهای متغیر مساحت (روتامتر) نمونه‌هایی از فلو مترهای فشار دیفرانسیلی هستند.

فلو مترهای سرعتی

فلو مترهای سرعتی با اندازه‌گیری سرعت مایع که از آنها می‌گذرد، نرخ جریان مایع را برآورد می‌کنند. در اینجا سرعت مایع مقدار مستقیمی از نرخ جریان آن را می‌دهد زیرا آن‌ها به هم نسبت مستقیم هستند. در این مترها می‌توان سرعت را به روش‌های مختلفی اندازه‌گیری کرد که استفاده از توربین نیز یکی از آن‌ها است (شکل 4).

با توجه به روشی که برای یافتن سرعت استفاده می‌شود، انواع مختلفی از فلو مترهای سرعتی وجود دارد مانند متر جریان توربینی، متر جریان واگیری، متر جریان پیتو، متر جریان پروپلر، متر جریان پدال یا چرخ پلتون، متر جریان یک جت و متر جریان چند جت.

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

فلو مترهای نوری

فلو مترهای نوری بر اساس اصل نوری کار می‌کنند یعنی آن‌ها با استفاده از نور نرخ جریان را اندازه‌گیری می‌کنند. معمولاً آن‌ها از یک سیستم شامل پرتو لیزر و فوتودتکتور استفاده می‌کنند. در اینجا ذرات گاز که از لوله می‌گذرند پرتو لیزر را پراکنده می‌کنند تا پالس‌هایی ایجاد کنند که توسط گیرنده ضبط می‌شوند (شکل 5). سپس زمان بین این سیگنال‌ها تعیین می‌شود چون فاصله بین فوتودتکتورها مشخص است که به نوبه خود منجر به اندازه‌گیری سرعت گاز می‌شود.

چون این مترها سرعت واقعی ذرات تشکیل دهنده گاز را اندازه‌گیری می‌کنند، از شرایط حرارتی و تغییرات جریان گاز تاثیر نمی‌پذیرند. بنابراین آن‌ها قادر به ارائه داده‌های دقیق جریان حتی در محیط‌های نامساعد، مانند دما و فشار بالا، 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 فلوم (شکل 6) فلو مترهای کانال باز هستند که از دستگاه‌های ثانویه مانند بلور یا شناور برای اندازه‌گیری عمق مایع در نقطه خاصی استفاده می‌کنند. از این عمق می‌توان نرخ جریان مایع را به دست آورد.

از طرف دیگر، در مورد اندازه‌گیری جریان کانال باز مبتنی بر تست رنگ، مقداری از رنگ یا نم مشخص برای تغییر غلظت جریان مایع استفاده می‌شود. کاهش ناشی از این رنگ مقدار جریان مایع را می‌دهد. بعد از آن باید توجه داشت که دقتی که فلو مترها باید با آن عمل کنند توسط کاربردی که برای آن استفاده می‌شوند تصمیم گرفته می‌شود. به عنوان مثال، وقتی که می‌خواهیم جریان آب در لوله باغمان را مانیتور کنیم، کافی است که از یک فلو متر با دقت کمتر استفاده کنیم نسبت به آن که برای مانیتور کردن 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 شیرهای جریان ترکیب می‌شوند، می‌توانند عملکردهای کنترلی را موفقیت‌آمیز انجام دهند.

متر آب چیست؟

یک م