شما اینجا هستید :
پولاد تجهیز کیمیا
->
محصولات >
تجهیزات ابزار دقیق >
تجهیزات اندازه گیری جریان سیال >
فلومتر اولتراسونیک >
فلومتر اولتراسونیک
فلومتر اولتراسونیک ابزاری برای اندازه گیری دبی (نرخ جریان) سیالات مایع یا گاز در لوله ها است که از امواج صوتی فراصوت برای انجام این کار استفاده می کند.
مزیت عمده این نوع فلومتر، اندازه گیری غیرتماسی (مخصوصاً در مدل های گیره ای یا کلمپی) و عدم ایجاد افت فشار در مسیر جریان است.
نحوه عملکرد (دو روش اصلی)
عملکرد فلومتر اولتراسونیک بر پایه تأثیر حرکت سیال بر سرعت امواج صوتی بنا شده است. دو روش اصلی برای اندازه گیری وجود دارد:
1. روش زمان انتقال
این روش برای سیالات تمیز و همگن (مانند آب آشامیدنی، بنزین یا بسیاری از مواد شیمیایی) مناسب است.
- ارسال امواج: فلومتر از دو سنسور (فرستنده و گیرنده) استفاده می کند که به صورت مورب یا اریب روی لوله نصب می شوند. این سنسورها متناوباً امواج فراصوت را هم در جهت جریان و هم در خلاف جهت جریان ارسال و دریافت می کنند.
- محاسبه سرعت:
- وقتی موج صوتی در جهت جریان حرکت می کند، سرعت آن افزایش یافته و زمان رسیدن کوتاه تر می شود.
- وقتی موج صوتی در خلاف جهت جریان حرکت می کند، سرعت آن کاهش یافته و زمان رسیدن طولانی تر می شود.
- اندازه گیری دبی: فلومتر اختلاف زمانی بین رسیدن این دو موج (رفت و برگشت) را اندازه گیری می کند. این اختلاف زمان مستقیماً با سرعت سیال متناسب است و بر اساس آن دبی حجمی محاسبه می شود.
2. روش اثر داپلر
این روش برای سیالات دارای ناخالصی (مانند آب فاضلاب، مایعات حاوی ذرات جامد معلق یا حباب های گاز) مناسب است.
- ارسال موج: یک سنسور موج فراصوت را به داخل سیال ارسال می کند.
- بازتاب از ناخالصی ها: این موج با ذرات معلق یا حباب های گاز که همراه با سیال در حال حرکت هستند، برخورد کرده و به سمت سنسور گیرنده بازتاب می یابد.
- تغییر فرکانس (شیفت داپلر): به دلیل حرکت این ذرات (منبع بازتاب)، فرکانس موج بازتاب یافته نسبت به فرکانس موج ارسالی تغییر می کند (اثر داپلر).
- محاسبه دبی: مقدار این تغییر فرکانس مستقیماً با سرعت حرکت ذرات (و در نتیجه سرعت جریان سیال) متناسب است و دبی اندازه گیری می شود.
انواع نصب
- نوع گیره ای یا کلمپ-آن (Clamp-On): سنسورها به سطح خارجی لوله چسبانده می شوند و هیچ تماسی با سیال ندارند. این روش نصب آسان و بدون نیاز به توقف جریان است و برای سیالات خطرناک یا خورنده بسیار مناسب است.
- نوع درون خطی یا این لاین (In-Line): فلومتر به صورت دائمی در مسیر لوله نصب می شود و سنسورها مستقیماً با سیال در تماس هستند. این روش معمولاً دقت بالاتری ارائه می دهد.
کاربردهای فلومتر اولتراسونیک
این فلومترها به دلیل دقت، گستره وسیع اندازه گیری و ساختار بدون قطعه متحرک، در صنایع متعددی به کار می روند:
1. صنایع آب و فاضلاب:
- اندازه گیری دبی آب خام، آب تصفیه شده، و فاضلاب (که معمولاً دارای ذرات معلق است).
2. صنایع نفت و گاز:
- اندازه گیری جریان نفت، گاز طبیعی، و محصولات پتروشیمی.
- مناسب برای خطوط لوله بزرگ.
3. صنایع شیمیایی و دارویی:
- اندازه گیری سیالات شیمیایی خورنده (با استفاده از مدل گیره ای برای جلوگیری از آسیب به سنسور).
- اندازه گیری مایعات بهداشتی و فرآیندهای استریل که تماس سنسور با سیال مجاز نیست.
4. سیستم های انرژی و HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع):
- مانیتورینگ و اندازه گیری جریان مایعات در سیستم های انتقال انرژی و شبکه های منطقه ای.
مزایای کلیدی
- عدم وجود قطعات متحرک: سایش، خرابی و نیاز به نگهداری را به شدت کاهش می دهد.
- افت فشار صفر: چون قطعه ای در مسیر جریان قرار نمی گیرد، هیچ افت فشاری ایجاد نمی کند.
- نصب آسان (نوع گیره ای): بدون نیاز به برش لوله و توقف جریان.
- مناسب برای سیالات تهاجمی: مدل های گیره ای برای سیالات خورنده یا سمی ایده ال هستند.
- اندازه گیری در لوله های بزرگ: عملکرد بسیار مناسبی در لوله های با قطر بزرگ دارد.