سبد خرید شما خالی است.
فلومتر آلتراسونیک چیست؟و چه کاربردی دارد؟
فلومترآلتراسونیک چیست؟
فلومتر التراسونیک یکی از تجهیزات اندازه گیری نرخ جریان (فلو) عبوری سیالات از خطوط لوله میباشد. اندازه گیری فلوی سیالات با استفاده از فلومتر های آلتراسونیک یکی از جدیدترین روش های اندازه گیری میباشد. برخی از مدل های این نوع فلومتر دارای دقت های بسیار بالایی میباشند و حتی میتوانند برای کاربردهای Custody میترینگ مورد استفاده قرار بگیرند. فلومتر اولتراسونیک جریان یک مایع یا گاز را با ارسال امواج اولتراسونیک در سراسر لوله اندازه گیری می کند که شامل جریان در جهت جریان و خلاف جهت جریان است. یک فلومتر اولتراسونیک از روش آکوستیک برای اندازه گیری جریان استفاده می کند. فلومترهای آلتراسونیک به دلیل دقت بالا، غیرتماسی بودن و قابلیت اندازه‌گیری بدون ایجاد تغییر در جریان، محبوبیت بالایی در صنایع مختلف دارند.
نحوه عملکرد فلومتر آلتراسونیک چگونه است؟
فلومترهای آلتراسونیک بر اساس اصول فیزیکی امواج صوتی عمل می‌کنند. در این دستگاه‌ها، دو سنسور یا مبدل آلتراسونیک وجود دارد که به صورت مقابل هم در دو سمت لوله قرار می‌گیرند. امواج آلتراسونیک از یک مبدل به مبدل دیگر ارسال می‌شود و زمان سفر این امواج (زمان ترانزیت) بین دو سنسور اندازه‌گیری می‌شود. با توجه به جهت جریان سیال، زمان سفر امواج آلتراسونیک در جهت جریان و خلاف جهت جریان متفاوت خواهد بود. در واقع میتوان گفت فلومتر آلتراسونیک با استفاده از مبدل های اولتراسونیک، می تواند سرعت متوسط را در امتداد مسیر پرتوی التراسونیک ساطع شده، با میانگین اختلاف زمان اندازه گیری شده بین پالس های التراسونیک منتشر شده در جهت جریان و یا با اندازه گیری تغییر فرکانس اندازه گیری کند.
فلومترهای آلتراسونیک بر اساس نحوه قرارگیری در خطوط لوله و نصب به دو نوع کلی تقسیم می شوند:
- فلومترهای درون‌خطی (Inline Flowmeters): در این نوع فلومترها، سنسورها به طور مستقیم درون لوله قرار می‌گیرند و امواج آلتراسونیک از داخل سیال عبور می‌کند. این نوع فلومترها دقت بالاتری دارند اما نصب و نگهداری آنها پیچیده‌تر است.
- فلومترهای خارج‌خطی (Clamp-on Flowmeters): در این نوع فلومترها، سنسورها به سطح خارجی لوله متصل می‌شوند و امواج آلتراسونیک از طریق دیواره لوله به داخل سیال ارسال می‌شود. این نوع فلومترها نصب و نگهداری آسان‌تری دارند اما دقت کمتری نسبت به فلومترهای درون‌خطی دارند.
همچنین فلومترهای التراسونیک بر اساس روش اندازه گیری نیز دارای چهار مدل می باشند:
- فلومترهای زمان ترانزیت یا فلومتر انتقالی یا جابجایی زمانی: روش اندازه گیری بر حسب اختلاف زمانی سنسورهای فرستنده و گیرنده امواج که این فلومترها خود به دو دسته تقسیم بندی می شوند:
- فلومتر جابجایی زمانی نوع Z یا Z – facto: فلومتر جابجایی زمانی نوع Z یا Z – factor برای سیالات تمیز و عاری از هرگونه ذره جامد یا حباب کاربرد دارد و در خطوطی که سایز لوله 4 تا 156 اینچ باشد، می توان از این نوع فلومتر استفاده کرد.
- فلومتر جابجایی زمانی نوع V یا V –factor: فلومتر جابجایی زمانی نوع V یا V –factor نیز برای سیالات تمیز و عاری از ذرات کاربرد دارند و برای لوله هایی با سایز 2 تا 4 اینچ مورد استفاده قرار می گیرند.
- فلومتر بازتابی یا داپلر: روش اندازه گیری در این ن.ع فلومتر التراسونیک بر حسب اثر داپلر مبتنی بر تغییر امواج صوتی می باشد. فلومترهای داپلر برای دوغاب، مایعات دارای حباب، گازهایی با ذرات منعکس کننده صدا استفاده می شود. در مواردی مانند سرویس های فاضلاب یا پساب ها به دلیل انفصال و عدم تداوم در موج صوتی از روش دوپلر استفاده نمی شود.
- فلومتر جریان کانال باز: روش اندازه گیری در این فلومتر آلتراسونیک بر حسب روش اندازه گیری کانال های روباز می باشد. در این نوع فلومتر، سنسور اولتراسونیک، ارتفاع آب در کانال باز را اندازه گیری می کند و بر اساس هندسه کانال می توان جریان را از ارتفاع تعیین کرد. در این فلومتر سنسور اولتراسونیک معمولاً یک سنسور دما نیز به همراه دارد، زیرا سرعت صدا در هوا تحت تأثیر دما قرار می گیرد.
- فلومتر التراسونیک پرتابل: این نوع فلومتر، برای اندازه گیری جریان سیالات در لوله های تحت فشار نیازی به برش یا باز کردن خط لوله ندارد و در دو حالت ثابت و متحرک مقادیر فلو یا دبی را اندازه گیری می کند.
کاربرد فلومتر آلتراسونیک در صنایع مختلف
فلومترهای آلتراسونیک در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مدل‌های جدیدتر که گیره ای هستند راه حلی ایده آل برای بسیاری از برنامه هایی را ارائه می‌دهند که در آنها انواع دیگر فناوری‌های دبی سنجی سازگار نیستند. برای مثال فلومتر التراسونیک را می توان با انواع سیالات خاصی استفاده کرد که سایر فناوری های جریان ممکن است با آنها سازگار نباشد مانند مایعات بهداشتی، مایعات خورنده و مایعات ساینده و حتی مدل های خاصی از آنها را می توان برای مایعات برودتی نیز استفاده کرد.
برخی از کاربردهای این فلومترها در صنایع عبارتند از :
- صنایع نفت و گاز: اندازه‌گیری جریان نفت، گاز و آب در خطوط لوله
- صنایع آب و فاضلاب: اندازه‌گیری جریان آب در شبکه‌های آبرسانی و فاضلاب
- صنایع شیمیایی: اندازه‌گیری جریان سیالات شیمیایی و خطرناک
- صنایع غذایی و دارویی: اندازه‌گیری جریان مواد غذایی و دارویی در خطوط تولید
مزایا و محدودیتهای استفاده از فلومتر آلتراسونیک
فلومترهای آلتراسونیک همچون سایر فلومترها دارای مزایا و معایب متعددی هستند که دقت به این مزایا و معایب هنگام خرید فلومتر می تواند در زمینه انتخاب فلومتر مناسب راهگشا باشد. از جمله مزایای فلومتر آلتراسونیک میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- غیرتماسی بودن: فلومترهای آلتراسونیک بدون تماس مستقیم با سیال، سرعت جریان را اندازه‌گیری می‌کنند که این ویژگی باعث کاهش احتمال خرابی و نیاز به نگهداری می‌شود.
- دقت بالا: این دستگاه‌ها به دلیل استفاده از امواج آلتراسونیک دارای دقت بالایی در اندازه‌گیری جریان سیال هستند.
- عدم ایجاد افت فشار: به دلیل عدم وجود قطعات متحرک در مسیر جریان، فلومترهای آلتراسونیک باعث ایجاد افت فشار نمی‌شوند.
- قابلیت اندازه‌گیری جریان دوطرفه: این دستگاه‌ها قادر به اندازه‌گیری جریان در دو جهت جریان و خلاف جریان هستند.
در کنار تمام مزایای نام برده شده، فلومترهای آلتراسونیک دارای برخی محدودیتها و معایب نیز می باشند که شامل موارد زیر می شود:
- هزینه بالا: فلومترهای آلتراسونیک به دلیل تکنولوژی پیشرفته و دقت بالا، هزینه بیشتری نسبت به سایر فلومترها دارند.
- حساسیت به ذرات و حباب‌ها: در فلومترهای داپلر، وجود ذرات یا حباب‌ها در سیال ضروری است که می‌تواند دقت اندازه‌گیری را تحت تأثیر قرار دهد.
- محدودیت در اندازه‌گیری سیالات خاص: فلومترهای آلتراسونیک برای برخی سیالات خاص مانند سیالات با ویسکوزیته بالا یا سیالات خالص کمتر مناسب هستند.
الهه آذری
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.