فلومتر(flowmeter) ابزار مهمی برای اندازه گیری دبی سیال در صنایع مختلف است. انتخاب فلومتر مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد.در این مقاله به آشنایی با تعریف فلومتر (flowmeter) چیست و چگونه کار می‌کند؟ و همچنین ذکر انواع گوناگون این دستگاه خواهیم پرداخت. 

فلومتر چیست؟

فلومتر یک سنسور یا حسگر در زمینه ابزاردقیق است که مقدار مایع و گاز عبوری از لوله را اندازه گیری می کند. کمیت مورد اندازه گیری ممکن است شامل جریان غیرخطی، خطی، جرمی یا حجمی سیالات مایع و گاز باشد. فلوتر به دلیل اهمیت بالایی که در صنایع دارد، به دبی سنج، سنسور جریان، دبی، دبی، نمایشگر جریان و غیره معروف است.

کاربرد فلومتر چیست؟

• اندازه گیری دقیق سرعت یا سرعت جریان سیال
• ارائه اطلاعاتی درباره حجم یا جرم سیال عبوری در واحد زمان
• فلومیترها با رصد لحظه ای دبی سیال، امکان کنترل دقیق فرآیندها را در صنایع مختلف را فراهم می کنند.
• فلومیترها با هوشیاری تمام، نشت سیال را تشخیص داده و از بروز خطرات و ضررهای مالی و زیست محیطی جلوگیری می کنند.
• با اندازه گیری دقیق مصرف سیال، فلومیترها به صنایع در کاهش هزینه ها، صرفه جویی در مصرف انرژی و بهینه سازی فرآیندها کمک می کنند.

انواع فلومتر صنعتی

این حسگرها دارای انواع مختلفی می‌باشند.همچنین هر یک برای تشخیص مقدار جریان عبوری سیالات از داخل لوله ، شیوه های متفاوتی را مورد استفاده قرار می‌دهند. این دستگاه ها را می‌توان با توجه به شیوه های اندازه گیری و نحوه ی عملکردشان به چند دسته تقسیم کرد. نمونه ای از رایج ترین  فلومترها به قرار فهرست زیر است:

• الکترومغناطیسی
• کانال باز
• جرمی
• توربینی
• جابجایی مثبت
• برنجی
• اریفیس

فلومتر الکترومغناطیسی

جریان سنج الکترومغناطیسی یا مگنتومتر، یک دستگاه پیشرفته برای اندازه گیری دقیق دبی یا جریان تجهیزات سیال رسانای سرعت در لوله است. با استفاده از اصول الکترومغناطیسی، این نوع حسگر پنجره جدیدی را برای اطلاعات دقیق و قابل اعتماد در صنایع مختلف باز می کند.

قانون فارادی اساس کار فلومیتر الکترومغناطیسی است.میدان مغناطیسی توسط سیم پیچ فلومتر در اطراف لوله ایجاد می شود.

سیال رسانا به عنوان یک رسانا عمل می کند و از میدان مغناطیسی می گذرد، ولتاژ باعث القادر دو الکترود می شود. نرخ جریان سیال با اندازه گیری ولتاژ القایی و با استفاده از معادلات مربوطه محاسبه می شود.

فلومتر کانال باز یا فلومتر لوله ای

فلومتر کانال باز یا لوله ای به عنوان ابزاری تخصصی، دستگاه مناسبی سنجش دقیق دبی یا سرعت جریان در کانال ها، رودخانه ها و سایر محیط های باز می گشاید.

این نوع حسگر با طراحی منحصر به فرد خود، چالش های سنجش جریان در محیط های باز را به طور موثری حل می کند. در نهایت اطلاعات حیاتی را برای مدیریت و نظارت بر منابع آب، سیل، و سایر موارد ارائه می دهد.

فلومتر جرمی

فلومتر جرمی یا مس فلومتر، نسل نوینی از ابزارهای سنجش دبی سیالات است که با اندازه گیری جرم سیال عبوری، دریچه ای نو به سوی دقتی بی نظیر در صنایع مختلف می گشاید. این نوع حسگر با عملکردی منحصر به فرد، چالش های سنجش دقیق دبی را به طور موثری حل می کند و اطلاعات حیاتی را برای کنترل و نظارت بر فرآیندها در اختیار صنایع مختلف قرار می دهد.

فلومتر توربینی

فلومتر توربینی، که به آن دبی سنج توربینی نیز گفته می شود، وسیله ای است که برای اندازه گیری میزان جریان سیالات، هم مایعات و هم گازها، استفاده می شود. این نوع حسگر از یک مکانیزم کاملا مکانیکی استفاده می کند که در آن سرعت جریان سیال باعث چرخش پره های توربین درون دستگاه می شود.علمکرد فلومیتر توربینی به این شکل می باشد که پره ای به نام روتور در داخل آن قرار دارد.با عبور سیال از محفظه این سنسور، به پره های روتور برخورد می کند.چرخش روتور با سرعت متناسب با سرعت جریان سیال خواهد بود.حسگر های فلومیتر سرعت چرخش روتور را اندازه گیری می کنند.

فلومتر جابجایی مثبت

فلومتر جابجایی مثبت (PD) یا دبی سنج حجمی، نوعی حسگر است که برای اندازه گیری مستقیم حجم سیال عبوری از آن به کار می رود. این نوع سنسور از مکانیزم های مختلف مکانیکی برای حبس و جابجایی حجم مشخصی از سیال استفاده می کند.محفظه ای در داخل آن وجود دارد که به طور متناوب پر و خالی می شود.با عبور سیال از محفظه، حجم مشخصی از آن حبس می شود.مکانیزم مکانیکی فلومیتر، محفظه را پر و خالی می کند.تعداد دفعات پر و خالی شدن محفظه در واحد زمان، نشان دهنده دبی سیال است.

فلومتر برنجی

فلومتر برنجی نوعی سنسور یا دبی سنج است که از برنج ساخته شده و برای اندازه گیری دبی (میزان جریان) مایعات در سیستم های لوله کشی استفاده می شود. فلومترهای برنجی در اندازه ها و مدل های مختلف با دقت و محدوده دبی گوناگون موجود هستند.

فلومتر اریفیس

فلومتر اریفیس یکی از انواع پرکاربرد فلومترهای اختلاف فشار (differential pressure flow meter) برای اندازه گیری دبی حجمی (volumetric flow rate) سیالات است. این سنسور از یک صفحه فلزی تخت با یک سوراخ هم مرکز تشکیل شده است که به صورت عمود بر جهت جریان سیال در خط لوله نصب می شود.سیال با عبور از محفظه این دستگاه و رسیدن به صفحه اریفیس, مجبور به کاهش سطح مقطع عبور خود از سوراخ صفحه می شود.کاهش سطح مقطع باعث افزایش سرعت سیال عبوری می شود.طبق قانون برنولی (Bernoulli’s principle) با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش پیدا می کند.اختلاف فشار ایجاد شده بین بالادست (upstream) و پایین دست (downstream) صفحه اریفیس توسط ترانسمیترهای اختلاف فشار اندازه گیری می شود.با داشتن نسبت قطر سوراخ اریفیس به قطر لوله (beta ratio) و رابطه ای از پیش تعیین شده می توان دبی سیال را محاسبه کرد.

فلومتر آب

دبی‌سنج آب دستگاهی است که برای اندازه‌گیری میزان جریان حجمی آب عبوری از یک لوله یا مجرا به کار می‌رود.

لینک مفید:انواع فلومتر اب

فلومترهای آب در طیف گسترده‌ای با مبنای عملکرد و مزایا و معایب گوناگون موجود هستند که از جمله‌ی متداول‌ترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

فلومترهای مکانیکی:

این نوع فلومترها با استفاده از اجزاء مکانیکی مانند پره‌ها یا توربین‌ها سرعت جریان آب را اندازه‌گیری می‌کنند. سادگی و قیمت مناسب از مزایای آنها و دقت پایین‌تر در مقایسه با سایر انواع، محدودیت این نوع فلومترها محسوب می‌شود.

فلومترهای مغناطیسی:

در این نوع فلومترها از میدان مغناطیسی برای اندازه‌گیری سرعت جریان آب استفاده می‌شود. عدم وجود قطعات متحرک، دقت بالا و افت فشار ناچیز از مزایای این نوع فلومتر و قیمت بالاتر، محدودیت آن به شمار می‌رود.

فلومترهای التراسونیک:

این نوع فلومترها با ارسال امواج التراسونیک و اندازه‌گیری زمان رفت و برگشت آنها، سرعت جریان آب را محاسبه می‌کنند. دقت بالا، عدم نیاز به قطعات متحرک و قابلیت اندازه‌گیری در لوله‌های بزرگ از مزایای این نوع فلومتر و قیمت بالا و حساسیت به ذرات معلق در آب، معایب آن محسوب می‌شوند.

لینک مفید:نحوه کار فلومتر التراسونیک

فلومترهای اختلاف فشار:

این نوع فلومترها با اندازه‌گیری اختلاف فشار بین دو نقطه‌ی مشخص در لوله، سرعت جریان آب را محاسبه می‌کنند. قیمت مناسب، سادگی و عدم نیاز به قطعات متحرک از مزایای این نوع فلومتر و دقت پایین‌تر در مقایسه با برخی از انواع دیگر، محدودیت آن به شمار می‌رود.

فلومترهای کوریولیس:

این نوع فلومترها از اثر کوریولیس برای اندازه‌گیری جرم سیال عبوری استفاده می‌کنند و می‌توانند برای اندازه‌گیری جریان سیالات مختلف از جمله آب به کار روند. دقت بالا، قابلیت اندازه‌گیری همزمان جریان و چگالی سیال و عدم نیاز به قطعات متحرک از مزایای این نوع فلومتر و قیمت بالا و پیچیدگی بیشتر، معایب آن به شمار می‌روند.

خواندن این مقاله را از دست ندهید: نحوه کالیبره کردن فلومتر

فلومتر هوا

فلومتر هوا یا دبی‌سنج هوا یک دستگاه است که برای اندازه‌گیری دقیق جریان حجمی هوا استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند از جمله در سیستم‌های تهویه مطبوع و گرمایش، صنایع برای کنترل فرآیندهای تولید و همچنین در دستگاه‌های تنفس مصنوعی و آزمایشگاه‌ها. این دستگاه‌ها نقش حیاتی در بهینه‌سازی مصرف انرژی، افزایش کارایی و کاهش آلاینده‌ها ایفا می‌کنند.

نحوه عملکرد فلومتر

بخش اندازه گیری این سنسور از دستگاه های مختلفی مانند روزنه ها تشکیل شده است. روزنه های دو طرف لوله باعث افزایش شدت جریان عبوری می شود و با این فرآیند سرعت جریان دو طرف لوله را تشخیص و تعیین می کند. این دستگاه شامل یک دیافراگم است و با تغییر سرعت جریان عبوری به صورت مکانیکی عمل می کند و تغییر می کند.

بخش تبدیل یک فلومتر یا مبدل، زمانی کار می کند که تغییری در سرعت یا شدت جریان سیال ایجاد شود که می تواند دیافراگم قسمت اصلی فلومتر را تحت تأثیر قرار دهد و تغییر دهد. این پدیده باعث ایجاد میدان الکتریکی می شود که گزارش ها و نتایج دریافتی را به صورت دیجیتال نشان می دهد. بر این اساس مبدل نتایج دریافتی را به گزارش دیجیتال تبدیل کرده و در نهایت وارد فرستنده می شود. فرستنده همچنین سرعت جریان نهایی را گزارش می کند و آن را به اتاق کنترل ارسال می کند.

تفاوت بین فلومتر و مانومتر چیست؟

ویژگی	فلومتر	مانومتر
کاربرد	اندازه گیری دبی	اندازه گیری فشار
نحوه عملکرد	بر اساس اختلاف فشار یا سرعت جریان	بر اساس ارتفاع ستون مایع
انواع	اریفیس، توربینی، اولتراسونیک، جابجایی مثبت	U شکل، جیوه ای، دیجیتال
دقت	بالا	متوسط
محدوده اندازه گیری	دبی های مختلف	فشارهای مختلف
قیمت	متوسط تا بالا	متوسط

فلومتر ورتکس چیست؟

فلومتر ورتکس نوعی جریان سنج حجمی (volumetric flowmeter) است که از پدیده گردابی (vortex shedding) سیالات برای اندازه گیری سرعت جریان (volumetric flow rate) استفاده می کند. فلومیتر ورتکس دارای یک بدنه با شکل خاص (معمولا استوانه ای با لبه تیز) است که به عنوان مانع در مسیر جریان سیال قرار می گیرد.هنگامی که سیال با سرعت از کنار بدنه عبور می کند، به دلیل جداشدن لایه مرزی سیال از سطح آن، در پشت بدنه گرداب های متناوب ایجاد می شوند.فرکانس ایجاد این گرداب ها با سرعت جریان سیال رابطه مستقیم دارد. به این معنی که هرچه سرعت جریان سیال بیشتر باشد، فرکانس گرداب ها نیز بیشتر خواهد بود.فلومتر ورتکس مجهز به سنسورهای فشار یا اولتراسونیک است که وظیفه تشخیص و شمارش این گرداب ها را بر عهده دارند.با استفاده از رابطه ای از پیش تعیین شده بین فرکانس گرداب و سرعت جریان سیال، دبی حجمی سیال محاسبه می شود.

فلومتر اکسیژن چیست؟

فلومتر اکسیژن که به نام دبی سنج اکسیژن نیز شناخته می‌شود، ابزاری برای تنظیم و اندازه گیری دبی (میزان جریان) گاز اکسیژن است. این فلومتر در مراکز درمانی، بیمارستان ها و منزل برای بیمارانی که نیاز به اکسیژن تراپی دارند، استفاده می شود.نحوه عملکرد فلومتر به این گونه است که اکسیژن از طریق کپسول یا متمرکز کننده اکسیژن به فلومتر وارد می شود.شیر کنترل فلومتر دبی اکسیژن عبوری را تنظیم می کند.گیج فلومتر دبی اکسیژن خروجی را نشان می دهد.اکسیژن خروجی از فلومتر به لیوان مرطوب کننده وارد می شود.اکسیژن مرطوب شده از طریق شیلنگ به بیمار منتقل می شود.

فلومتر لیزری چیست؟

فلومتر لیزری نوعی فلومتر غیر تماسی (non-contact flowmeter) است که از پرتو لیزر برای اندازه گیری سرعت جریان سیالات استفاده می کند. این فلومترها با دقت بالا و قابلیت اطمینان، در صنایع مختلف کاربرد دارند.نحوه عملکرد فلومتر لیزری به این گونه می باشد کهپرتو لیزر توسط منبع لیزر به سمت سیال در حال جریان ارسال می شود.پرتو لیزر توسط ذرات معلق در سیال پخش می شود.نور پراکنده توسط حسگرهای لیزری دریافت می شود.فرکانس داپلر نور پراکنده توسط پردازنده فلومتر محاسبه می شود.با استفاده از رابطه ای از پیش تعیین شده بین فرکانس داپلر و سرعت جریان سیال، دبی حجمی سیال محاسبه می شود.

فلومتر کوریولیس چیست؟

فلومتر کوریولیس یکی از دقیق ترین و پرکاربردترین انواع فلومترهای جرمی (mass flowmeter) است که از اثر کوریولیس برای اندازه گیری جریان جرمی (mass flow rate) سیالات استفاده می کند.فلومیتر کوریولیس دارای دو لوله خمیده است که به وسیله یک محرک الکتریکی به لرزش درآمده (معمولا با فرکانس بالا) در می آیند. هنگامی که سیال از درون این لوله ها عبور می کند، به دلیل اثر کوریولیس، نیرویی بر جداره لوله ها وارد می شود که باعث پیچش  جزئی در لوله ها می شود. پیچش توسط سنسورهای خاصی (معمولا سنسورهای پیکاپ) تشخیص داده می شود.میزان پیچش ایجاد شده در لوله ها با جرم سیال در حال جریان تناسب مستقیم دارد. به عبارت دیگر، هرچه جرم سیال عبوری بیشتر باشد، پیچش ایجاد شده نیز بیشتر خواهد بود.با اندازه گیری فرکانس و دامنه پیچش لوله ها و استفاده از رابطه های از پیش تعیین شده، جریان جرمی سیال محاسبه می شود.

5.فلومتر عقربه ای چیست؟

فلومتر عقربه ای که به نام فلومتر دبی سنج شناور نیز شناخته می‌شود، نوعی فلومتر حجمی (volumetric flowmeter) است که برای اندازه گیری دبی حجمی (volumetric flow rate) سیالات در لوله های تحت فشار به کار می رود.نوع عقربه ای دارای یک شناور (معمولا از جنس فلز یا پلاستیک) است که در محفظه ای (معمولا از جنس شیشه یا پلاستیک) قرار دارد.سیال از ورودی فلومتر وارد محفظه شده و از خروجی آن خارج می شود.محفظه این دستگاه به گونه ای طراحی شده است که محدوده اندازه گیری دبی را مشخص می کن.با افزایش دبی سیال، نیروی بالابر سیال بر شناور افزایش یافته و باعث بالا رفتن آن می شود.فلومتر عقربه ای دارای مقیاسی است که دبی سیال را بر اساس ارتفاع شناور نشان می دهد.

کلیک کنید:سنسور خازنی( سنجش دقیق و بدون تماس)

6.فلومتر یا فلوسوئیچ؟

فلومتر و فلوسوئیچ هر دو برای اندازه گیری جریان سیالات در لوله ها به کار می روند، اما تفاوت های مهمی بین آنها وجود دارد.

فلومتر:

• وظیفه: فلومتر دبی حجمی (volumetric flow rate) یا جریان جرمی (mass flow rate) سیال را اندازه گیری می کند.
• انواع: فلومترها در انواع مختلفی مانند فلومتر عقربه ای، کوریولیس، التراسونیک، اورفیس و مغناطیسی وجود دارند.
• کاربرد: فلومترها در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، شیمیایی، آب و فاضلاب، نیروگاهی و دارویی کاربرد دارند.
• مزایا: فلومترها دقت بالایی دارند و می توانند محدوده وسیعی از دبی را اندازه گیری کنند.
• معایب: فلومترها قیمت بالاتری نسبت به فلوسوئیچ ها دارند و ممکن است نصب و راه اندازی آنها پیچیده تر باشد.

فلوسوئیچ:

• وظیفه: فلوسوئیچ فقط وجود یا عدم وجود جریان سیال را تشخیص می دهد.
• انواع: فلوسوئیچ ها در انواع مختلفی مانند فلوسوئیچ پره ای، مغناطیسی و التراسونیک وجود دارند.
• کاربرد: فلوسوئیچ ها در کاربردهای ساده مانند کنترل پمپ ها و شیرها استفاده می شوند.
• مزایا: فلوسوئیچ ها قیمت پایین تری نسبت به فلومترها دارند و نصب و راه اندازی آنها آسان تر است.
• معایب: فلوسوئیچ ها دقت پایینی دارند و فقط می توانند وجود یا عدم وجود جریان را تشخیص دهند.

مشاوره قبل از خرید

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: