Mga Flow Meter: Ano Ito at mga Uri ng Flow Meter
Ang flow meter ay isang kagamitan na ginagamit para sukatin ang rate ng pagdaloy ng mga solid, liquid, o gas. Ang mga flow meter ay maaaring gumawa nito linearly, non-linearly, volumetrically, o batay sa timbang. Ang mga flow meter ay kilala rin bilang flow gauges, flow indicators, o liquid meters.
Mga Uri ng Flow Meters
Ang pangunahing uri ng mga flow meter ay kinabibilangan ng:
Mechanical Flow Meters
Optical Flow Meters
Open Channel Flow Meters
Mechanical Flow Meters
Positive Displacement Flow Meters
Ang mga metrong ito ay sumusukat ng rate ng pagdaloy sa pamamagitan ng pagsukat ng volume ng fluid na lumilipad sa kanila. Ang aktwal na proseso ay kasama ang pagkakatali ng fluid sa tiyak na container-like na bagay upang malaman ang rate ng pagdaloy nito. Ito ay katulad sa kaso kung saan pinapayagan nating lumapit ang tubig sa isang bucket hanggang sa tiyak na lebel, pagkatapos ay pinapayagan itong lumipas.
Ang mga flow meters na ito ay maaaring sumukat ng intermittent flows o kaunti na rate ng pagdaloy at angkop para sa anumang liquid nang hindi inaangkin ang kanilang viscosity o density. Ang positive displacement flowmeters ay maaaring ituring na matibay dahil hindi sila naapektuhan ng turbulence sa pipe.
Nutating disc meter, Reciprocating piston meter, Oscillatory o Rotary piston meter, Bi-rotor type meters tulad ng Gear meter, Oval gear meter (Figure 1) at Helical gear meter ay kasama sa kategoryang ito.
Mass Flow Meters
Ang mga sukatan na ito ay nagbibigay sa gumagamit ng pagtataya sa rate ng daloy sa pamamagitan ng pagsukat sa masa ng substansyang dumadaan dito. Ang ganitong uri ng mga sukatan ng daloy na nakabatay sa bigat ay karaniwang ginagamit sa mga industriya ng kemikal kung saan mahalaga ang pagsukat na nakabatay sa bigat kumpara sa pagsusuri batay sa dami.
Ang thermal meters (Figure 2a) at Coriolis flowmeters (Figure 2b) ay kasama sa kategoryang ito. Sa kaso ng thermal meters, ang daloy ng likido ay nagpapalamig sa probe, na naunang pinainit sa tiyak na antas. Ang nawawalang init ay maaaring madama at gagamitin upang matukoy ang bilis kung saan dumadaloy ang likido. Sa kabilang banda, ang Coriolis meters ay gumagana batay sa prinsipyo ng Coriolis kung saan ang daloy ng likido sa pamamagitan ng nanginginig na tubo ay nagdudulot ng pagbabago sa dalas o phase shift o amplitude, na nagbibigay ng sukat sa rate ng daloy nito.
Differential Pressure Flow Meters
Sa isang differential pressure flow meter, sinusukat ang daloy sa pamamagitan ng pagsukat sa pagbaba ng presyon habang dumadaan ang likido sa mga hadlang, na ipinasok sa landas kung saan ito dumadaloy. Dahil dito, habang tumataas ang daloy ng likido sa loob ng tubo, mas malaki ang pagbaba ng presyon sa kabila ng pagpipigil (Figure 3), na maaaring irekord ng mga sukatan. Mula rito, maaaring kwentahin ang rate ng daloy dahil ito ay proporsyonal sa square root ng pagbaba ng presyon (Bernoulli’s equation).
Orifice plate meter, Flow nozzle meter, Flow tube meter, Pilot tube meter, Elbow tap meter, Target meter, Dall tube meter, Cone meter, Venturi tube meter, Laminar flow meter, at Variable Area meter (Rotameter) ay ilang halimbawa ng differential pressure flow meters.
Velocity Flow Meters
Ang velocity flow meters ay nagtataya ng rate ng daloy ng mga likido sa pamamagitan ng pagsukat sa bilis ng likidong dumadaan dito. Dito, ang bilis ng likido ay nagbibigay ng diretsong sukat sa rate ng daloy dahil direktang proporsyonal ang isa't isa. Sa mga sukatan na ito, maaaring sukatin ang bilis sa iba't ibang paraan kung saan ang paggamit ng turbine ay isa rin (Figure 4).
Depende sa paraan na ginagamit upang malaman ang bilis, mayroon tayong iba't ibang uri ng velocity flow meters tulad ng Turbine flow meter, Vortex Shedding flow meter, Pitot tube flow meter, Propeller flow meter, Paddle or Pelton wheel flow meter, Single jet flow meter at Multiple jet flow meter.
Ang pagsukat sa rate ng daloy ng mga likido sa mapanganib na kapaligiran, kabilang ang mga pangangailangan sa mining, ay nangangailangan ng non-intrusive flow meters. Ang SONAR flow meters, na isang uri ng velocity flow meters, ay nakakatugon sa ganitong uri ng pangangailangan. Bukod dito, ang ultrasonic flow meters at electromagnetic flow meters ay bahagi rin ng mga velocity-type flow meters.
Optical Flow Meters
Ang mga optical flow meters ay gumagana batay sa prinsipyong optika, ibig sabihin, sila ay nagsusukat ng rate ng pagdaloy gamit ang liwanag. Karaniwan, ginagamit nila isang setup na binubuo ng laser beam at photodetectors. Dito, ang mga partikulo ng gas na lumilipad sa pamamagitan ng tubo ay nagpapalabas ng laser beam upang mabuo ang mga pulso na inuulat ng receiver (Larawan 5). Pagkatapos, itinala ang oras sa pagitan ng mga senyas na ito, alam mo ang layo kung saan hiwalay ang photodetectors, na siyang nagdudulot sa pagsukat ng bilis ng gas.
Bilang ang mga meter na ito ay nagsusukat ng aktwal na bilis ng mga partikulo na bumubuo sa mga gas, hindi sila naapektuhan ng termal na kondisyon at pagbabago sa daloy ng gas. Kaya, kahit na ang kapaligiran ay labis na di-paborable, halimbawa, may mataas na temperatura at presyon, mataas na humidity, atbp., maaari pa rin silang magbigay ng napakatumpak na datos ng daloy.
Open Channel Flow Meters
Ang mga open channel flow meters ay ginagamit para sukatin ang rate ng daloy ng fluid na may daloy na may malayang ibabaw. Ang weir meters at flume meters (Larawan 6) ay mga open channel flow meters na gumagamit ng secondary devices tulad ng bubblers o float upang sukatin ang lalim ng fluid sa isang tiyak na punto. Mula sa lalim na ito, makuha ang rate ng daloy ng fluid.
Sa kabilang banda, sa kasong dye-testing based open channel flow measurement, isang tiyak na pre-determined na halaga ng dye o salt ang ginagamit upang baguhin ang concentration ng flowing stream ng fluid. Ang resulting dilution ay nagbibigay ng sukat ng rate ng daloy ng fluid. Susunod, dapat tandaan na ang precision kung saan ang mga flow meters ay kailangang gumana ay pinagpasyahan ng application kung saan ginagamit sila. Halimbawa, kapag nais naming bantayan ang daloy ng tubig sa pamamagitan ng isang tubo sa aming hardin, sapat na kung gagamitin natin ang isang flow meter na may mas mababang precision kaysa sa isang gagamitin kung nais nating bantayan ang daloy ng isang alkali para sa isang chemical process. Bukod dito, isa pang factor na kailangan tandaan ay ang mga flow meters, kapag ginamit kasama ang mga flow valves, maaaring magsagawa ng controlling actions nang matagumpay.
Ano ang Water Meter?
Ang water meter ay isang uri ng flow meter na ginagamit upang bantayan ang rate ng daloy ng tubig sa pamamagitan ng isang tubo. Mayroong dalawang karaniwang paraan sa pagsukat ng daloy ng tubig – displacement at velocity. Ang mga karaniwang disenyo ng displacement ay kinabibilangan ng oscillating piston at nutating disc meters. Ang mga disenyo na batay sa velocity ay kinabibilangan ng single at multi-jet meters at turbine meters.
Mga Uri ng Water Meters
Maaaring ikategorya ang mga water meters sa iba't ibang uri depende sa mekanismo kung saan sila nagsusukat ng daloy ng tubig.
Gear Type Water Flow Meter
Karaniwan, ang lahat ng residential water meters ay positive displacement type. Maaari itong gear meter- (Larawan 1) o oscillating piston o nutating disk meter-type. Dito, ipinapasok ang tubig sa isang chamber kung saan ito lamang inilalabas kapag puno na ang chamber.
Sa pamamaraang ito, maaaring tantiyahin ang rate ng daloy ng tubig. Ginagamit ang mga meter na ito kapag ang tubig ay lumilipad sa isang moderadamente mababang rate.
Meter ng Tubig na May Iisang Jet
Ang mga meter ng tubig na may bilis, kilala rin bilang mga meter ng panloob na kapasidad, ay isa pa sa kategorya ng mga meter ng pagdaloy ng tubig. Sa mga meter na ito, ang bilis ng pagdaloy ng tubig ay nagsasabi sa pamamagitan ng pag-monitor ng bilis ng pagdaloy ng tubig. Ang mga subkategorya sa ilalim ng uri na ito ay ang jet (iisa at maraming jet) at turbine flow meters.
Sa iisang jet meter, isang jet ng tubig ang tumutugon sa impeller habang sa kaso ng multi-jet meter, higit sa isang jet ang tumutugon dito. Gayunpaman, sa anumang kaso, ang bilis ng pagsikat ng impeller ay nagbibigay ng sukat ng rate ng pagdaloy ng tubig. Sa kabilang banda, ang mga meter ng tubig na may turbine ay gumagamit ng turbine wheel na ang bilis ng pagsikat ay nagpapasya sa rate ng pagdaloy.
Dito dapat tandaan na ang mga meter ng tubig na may jet-ay angkop para sa mababang rate ng pagdaloy, habang ang mga meter ng tubig na may turbine-ay angkop kapag ang rate ng pagdaloy ay mataas. Kaya kapag kinakailangan ng isang tao na matapos ang parehong mataas at mababang rate ng pagdaloy, mas magandang pagpipilian ang mga compound-type water meters, na naglalakip ng parehong kategorya sa isang device.
Electromagnetic Water Meter
Ang mga meter ng tubig ay maaari ring sukatin ang rate ng pagdaloy ng tubig sa pamamagitan ng batas ng induksyon ni Faraday. Ang mga meter na ito ay tinatawag na electromagnetic water meters (Figure 2) at karaniwang ginagamit kapag kailangan ng isang tao na sukatin ang hindi malinis o hindi na-trato o wastewater.
Dito, ang tubig na umuusbong sa hindi magnetic at hindi electrical na pipe ay nag-iinduk ng voltage sa magnetic field ng meter. Ang laki ng voltage na ito ay proporsyonal sa magnetic flux density at kaya sa bilis ng tubig na umuusbong sa pipe, mula saan maaaring matukoy ang rate ng pagdaloy ng tubig.
Transit Time Type Water Meter
Maaari ring maging ultrasonic ang mga meter ng tubig, kung saan ang rate ng pagdaloy ng tubig ay sinusukat gamit ang teknik ng SONAR. Dito, ang mga tunog na alon ay ipinapadala sa umuusbong na tubig upang sukatin ang bilis nito. Kapag alam na ang bilis, maaaring matukoy ang kasamang rate ng pagdaloy ng tubig dahil ang cross-sectional area ng meter body ay alam na bago pa man. Ang mga meter na ito maaaring maging Doppler-type o Transit-time type.
Pangangailangan ng Meter ng Tubig
Ang mga pangangailangan ng meter ng tubig ay kinabibilangan ng:
Ang mga departamento ng suplay ng tubig ang pangunahing gumagamit ng mga water meter. Ang departamento na ito ay mayroong mga uri ng metrong ito na nakalagay sa bawat gusali upang masundan ang halaga ng tubig na ginagamit nila. Ang layunin ng ganyang pagkakataon ay para mabayaran sila nang tugma.
Ang malalaking imprastraktura ay gumagamit ng mga water meter upang tiyakin ang wastong daloy ng tubig sa bawat isa sa kanilang sub-structures, malayo sa pagdami at pagkasira.
Ang mga industriya na may cooling bilang isang hakbang sa kanilang proseso ay gumagamit ng water meter upang panoorin ang bilis ng daloy ng tubig.
Ginagamit din ang mga water meter sa mga industriya ng agrikultura at mga laboratoryo na may layuning analisin ang iba't ibang katangian ng tubig tulad ng kanyang salinity, pH level, acidity, atbp.
Ang mga hydroelectric plants na gumagawa ng electric power gamit ang tubig ay gumagamit ng water meter upang panatilihin ang kontroladong halaga ng daloy ng tubig sa kanila.
Mga water meters tulad ng turbine-type ay ginagamit sa mga fire protection systems.
Pagsukat ng Daloy
Pagsukat ng daloy ay isang paraan ng pagsukat kung gaano karami ang materyal na lumilipas sa partikular na lugar ng interes (Figure 1). Sa pangkalahatan, ang mga industriyal na proseso ay nangangailangan ng pagsukat ng tatlong uri ng 'materyales' na sina solids, liquids, at gases.
Pagsukat ng Solids
Karaniwang sinusukat ang mga solids batay sa kanilang timbang-basis i.e. ang rate ng daloy ng solids ay ipapahayag bilang ratio ng masa ng solid per unit time o sa termino ng timbang ng solid per unit time. Kaya meron itong kaugnay na yunit na kilogram-per-second o gram-per-second o kilogram-per-hour o gram-per-minute o tonnes-per-hour o katulad.
Pagsukat ng Liquids
Maaaring sukatin ang mga liquids sa termino ng kanilang timbang o volume. Ito ang nangangahulugan na ang rate ng daloy ng liquids ay ipapahayag bilang ratio ng timbang ng liquid per unit time o volume ng liquid per unit time. Ayon dito, maaari nating ipahayag ang kanilang rate sa mga yunit tulad ng tonnes-per-hour, kilogram-per-second, liters-per-hour, m3-per-minute at iba pa.
Pagsukat ng Gases
Karaniwang sinusukat ang mga gases sa termino ng kanilang volume i.e. ang rate ng daloy ng gases ay ipapahayag bilang ratio ng volume ng gas-flow per unit time. Kaya ang mga yunit kung saan sinusukat ang daloy ng gases ay m3-per-hour, Nm3-per-hour, atbp. Isa pang mahalagang factor na dapat tandaan habang sinusukat ang daloy ng gases ay ang katotohanan na ang gases ay compressible fluids (iba sa liquids) dahil dito nagbabago ang kanilang volume ayon sa presyon (at temperatura rin). Upang maaccount ang factor na ito, karaniwan ang mga halaga na nakuha sa pamamagitan ng pagsukat ng gases sa orihinal na kondisyon ay inaconvert sa normal temperature and pressure (NTP) base o sa Standard Temperature and Pressure (STP) base.
Mga Flow Meter
Ang pagsukat ng daloy ay isinasagawa gamit ang mga flow meter (Figure 2), tulad ng masusing napag-usapan nang mas maaga sa artikulong ito.
Ang mga flow meter na ito ay may iba't ibang uri depende sa sukat na sinusukat at sa prinsipyo kung saan sila gumagana. Ang differential pressure meter, variable area meter, turbine flow meter, Coriolis meter, gear meter, Woltman meter, single jet meter, multiple jet meter, paddle wheel meter, current meter, Venturi meter, cone meter, linear resistance meter, Vortex flow meter, magnetic flow meter, ultrasonic flow meter, non-contact electromagnetic flow meter, at iba pa ay ilan lamang sa maraming uri ng flow meter na ginagamit.
Mga Sensor ng Daloy
Ang mga sensor ay mga device na ginagamit upang bantayan ang pagbabago sa isang tiyak na parameter. Kaugnay nito, ang mga flow sensor ay mga device na ginagamit upang bantayan ang mga pagbabago sa rate ng daloy ng isang partikular na anyo ng materya. Inaasahan na makatala ang mga ito kahit sa pinakamaliit na pagbabago sa bilis ng daloy at dahil dito ay inaasahang mataas ang kanilang katumpakan.
Ang pag-iral ng napakaraming uri ng flow meter at flow sensor ay direktang resulta ng kahalagahan na ibinibigay sa konsepto ng pagsukat ng daloy sa maraming aplikasyon sa industriya, kasama na ang disenyo ng mga awtomatikong sistema ng kontrol.
Pahayag: Igalang ang orihinal, mabubuting artikulo na karapat-dapat‑ibahagi,‑kung mayroong paglabag‑mangyaring‑makipag-ugnayan‑upang‑tanggalin.
