فلومتر جابجایی مثبت با عملکردی مبتنی بر جابجایی حجم مشخصی از سیال در هر چرخش، دقت بسیار بالایی در اندازه‌گیری جریان حجمی ارائه می‌دهد. این نوع فلومتر به دلیل عدم نیاز به شرایط خاص نصب و قابلیت اندازه‌گیری سیالات با ویسکوزیته بالا، در صنایع مختلف بسیار پرکاربرد است.
فلومتر جابجایی مثبت چیست؟
فلومتر جابجایی مثبت (Positive Displacement Flowmeter) یکی از دقیق‌ترین ابزارهای اندازه‌گیری جریان سیالات است که با استفاده از حجم‌های مشخص و ثابت، جریان را اندازه‌گیری می‌کند. این فلومترها با جداسازی و انتقال حجم‌های معین از سیال، تعداد دفعات عبور این حجم‌ها را ثبت کرده و بر اساس آن، جریان حجمی سیال را محاسبه می‌کنند. به دلیل دقت بالا و قابلیت اندازه‌گیری جریان‌های کم، این فلومترها در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، مواد شیمیایی، و فرآوری مواد غذایی کاربرد فراوان دارند.
جهت آشنایی با مشخصات فلومتر و انواع فلومتر حتما کلیک کنید
عملکرد فلومتر جابجایی مثبت
عملکرد فلومتر جابجایی مثبت بر اساس اصل جابجایی حجمی سیال درون دستگاه انجام می‌شود. این فلومترها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که حجم مشخص و ثابتی از سیال را در هر چرخه عبور دهند. به عبارت دیگر، فلومتر جابجایی مثبت سیال را به بخش‌های کوچکتر و قابل اندازه‌گیری تقسیم کرده و سپس تعداد دفعات عبور این حجم‌های ثابت را ثبت می‌کند.
در این فلومترها، اجزای مکانیکی مانند پیستون‌ها، چرخ‌دنده‌ها یا روتورهایی قرار دارند که با عبور سیال به حرکت درمی‌آیند. هر بار که سیال از یک بخش خاص عبور می‌کند، این اجزا به اندازه حجم مشخصی حرکت می‌کنند. این حرکت‌ها توسط سنسورها ثبت شده و به عنوان داده‌هایی برای محاسبه میزان جریان سیال استفاده می‌شوند.
از آنجا که هر چرخه به حجم مشخصی از سیال مرتبط است، با شمارش تعداد چرخه‌ها، حجم کل سیال عبوری به دست می‌آید. این روش اندازه‌گیری بسیار دقیق است و مستقل از تغییرات ویسکوزیته، دما و فشار سیال عمل می‌کند، به همین دلیل فلومترهای جابجایی مثبت برای کاربردهایی که نیاز به دقت بالا در اندازه‌گیری جریان دارند، بسیار مناسب هستند.
انواع فلومتر جابجایی مثبت
پیستونی رفت و برگشتی یا چرخشی:
- اصل کار: پیستونی در داخل یک سیلندر حرکت می‌کند و با هر حرکت، حجم مشخصی از سیال را جابجا می‌کند.
- کاربردها: اندازه‌گیری جریان سیالات ویسکوز، چسبناک و حاوی ذرات جامد، مناسب برای سیالات با دبی کم.
- مزایا: دقت بالا، ساختار ساده.
- محدودیت‌ها: حساسیت به تغییرات دما و فشار، نیاز به کالیبراسیون دقیق.
دنده بیضی و لوب روتاری:
- اصل کار: دو دنده بیضی شکل در داخل یک محفظه می‌چرخند و با هر چرخش، حجم مشخصی از سیال را جابجا می‌کنند.
- کاربردها: اندازه‌گیری جریان سیالات تمیز و بدون ذرات جامد، صنایع غذایی و دارویی.
- مزایا: دقت بالا، عمر طولانی، قابلیت استفاده در دماهای بالا.
- محدودیت‌ها: حساسیت به تغییرات ویسکوزیته.
پره چرخشی دوار:
- اصل کار: پره‌هایی در داخل یک محفظه می‌چرخند و با هر چرخش، حجم مشخصی از سیال را جابجا می‌کنند.
- کاربردها: اندازه‌گیری جریان سیالات با ویسکوزیته کم تا متوسط، صنایع شیمیایی.
- مزایا: ساختار ساده، هزینه پایین.
- محدودیت‌ها: دقت کمتر نسبت به سایر انواع، حساسیت به سایش.
حلزونی یا هلیکس:
- اصل کار: دو روتور مارپیچ در داخل یک محفظه می‌چرخند و با هر چرخش، حجم مشخصی از سیال را جابجا می‌کنند.
- کاربردها: اندازه‌گیری جریان سیالات بسیار ویسکوز، صنایع پتروشیمی.
- مزایا: قابلیت اندازه‌گیری سیالات با ویسکوزیته بالا، ساختار محکم.
- محدودیت‌ها: هزینه بالا، پیچیدگی ساخت.
فلومتر دیسک متحرک ناتینگ:
- اصل کار: یک دیسک در داخل یک محفظه به صورت نوسانی حرکت می‌کند و با هر نوسان، حجم مشخصی از سیال را جابجا می‌کند.
- کاربردها: اندازه‌گیری جریان آب، گاز طبیعی، صنایع غذایی.
- مزایا: دقت بالا، ساختار ساده، قابلیت استفاده در دماهای مختلف.
- محدودیت‌ها: حساسیت به ذرات جامد.
کاربرد فلومتر جابجایی مثبت
فلومترهای جابجایی مثبت به دلیل دقت بالا و قابلیت عملکرد در شرایط مختلف، در صنایع گوناگون کاربردهای فراوانی دارند. در زیر به برخی از کاربردهای اصلی این نوع فلومترها اشاره شده است:
- صنایع نفت و گاز:
در اندازه‌گیری دقیق جریان سوخت‌ها، روغن‌ها و سایر مایعات با ویسکوزیته بالا که نیاز به دقت بالایی دارند، فلومترهای جابجایی مثبت بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. - صنایع شیمیایی:
در فرآیندهای تولید مواد شیمیایی که نیاز به کنترل دقیق جریان مایعات و گازها دارند، از فلومترهای جابجایی مثبت برای اندازه‌گیری حجم دقیق استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها برای کنترل و پایش واکنش‌های شیمیایی حساس، کاربرد زیادی دارند. - صنایع غذایی و نوشیدنی:
در تولید محصولات غذایی و نوشیدنی، فلومترهای جابجایی مثبت برای اندازه‌گیری و کنترل دقیق جریان مواد اولیه مایع مانند شربت‌ها، روغن‌ها و سایر افزودنی‌ها استفاده می‌شوند. این فلومترها به دلیل دقت و قابلیت تمیزکاری آسان، در این صنعت بسیار پرکاربرد هستند. - صنایع دارویی:
در تولید داروها و مواد دارویی، کنترل دقیق جریان مایعات بسیار حیاتی است. فلومترهای جابجایی مثبت به دلیل توانایی اندازه‌گیری حجم‌های کوچک و دقیق، در فرآیندهای تولید دارو و تزریق‌های دقیق مورد استفاده قرار می‌گیرند. - اندازه‌گیری جریان گازها:
در کاربردهای خاصی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق جریان گازها با حجم‌های کم وجود دارد، فلومترهای جابجایی مثبت می‌توانند عملکرد موثری داشته باشند، به ویژه در کاربردهای پزشکی و آزمایشگاهی. - سیستم‌های توزیع و انتقال سیال:
فلومترهای جابجایی مثبت در سیستم‌های توزیع و انتقال مایعات مانند شبکه‌های توزیع سوخت، کاربرد دارند. این فلومترها به دلیل دقت و اطمینان بالا، برای صورت‌حساب و اندازه‌گیری مالی جریان سیال نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این تنوع کاربردها نشان‌دهنده اهمیت بالای فلومترهای جابجایی مثبت در صنایع مختلف است که نیاز به اندازه‌گیری دقیق و کنترل جریان سیالات دارند.
مزایا و معایب فلومتر جابجایی مثبت
فلومترهای جابجایی مثبت، به دلیل طراحی منحصر به فردشان، در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع فلومترها مزایا و معایب خاصی دارند که در زیر به آن‌ها پرداخته شده است:
مزایا
- دقت بالا:
فلومترهای جابجایی مثبت دقت بسیار بالایی در اندازه‌گیری جریان مایعات دارند، به خصوص در جریان‌های با نرخ پایین. این دقت بالا در صنایع حساس مانند داروسازی و شیمیایی بسیار مورد توجه است. - عملکرد مستقل از ویسکوزیته:
این فلومترها می‌توانند مایعات با ویسکوزیته‌های مختلف را با دقت اندازه‌گیری کنند. تغییرات در ویسکوزیته سیال تأثیر چندانی بر عملکرد این فلومترها ندارد. - عدم نیاز به برق یا باتری:
بسیاری از انواع فلومترهای جابجایی مثبت بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی کار می‌کنند، که این ویژگی آن‌ها را برای کاربردهای مختلف، به خصوص در محیط‌های دورافتاده یا جایی که دسترسی به برق مشکل است، مناسب می‌کند. - قابلیت اندازه‌گیری حجم‌های کوچک:
این فلومترها قادر به اندازه‌گیری دقیق حجم‌های بسیار کوچک از سیالات هستند، که این ویژگی در کاربردهایی مانند تزریق مواد دارویی بسیار حیاتی است. - قابلیت استفاده در شرایط فشار و دمای بالا:
فلومترهای جابجایی مثبت می‌توانند در شرایط سخت عملیاتی مانند دماها و فشارهای بالا نیز به خوبی کار کنند، که این ویژگی آن‌ها را برای صنایع نفت و گاز و شیمیایی مناسب می‌سازد.
معایب
- حساسیت به ذرات جامد:
این فلومترها نسبت به وجود ذرات جامد در سیال حساس هستند. حضور ذرات می‌تواند باعث خرابی یا کاهش دقت فلومتر شود، بنابراین معمولاً نیاز به فیلتراسیون دقیق قبل از ورود سیال به فلومتر وجود دارد. - اندازه و وزن بزرگ‌تر:
در مقایسه با سایر انواع فلومترها، فلومترهای جابجایی مثبت معمولاً اندازه و وزن بیشتری دارند، که این مسئله می‌تواند در برخی کاربردها محدودیت ایجاد کند. - نیاز به نگهداری و تعمیرات منظم:
به دلیل وجود قطعات متحرک در داخل فلومتر، این دستگاه‌ها نیاز به نگهداری و تعمیرات منظم دارند تا دقت و عملکرد آن‌ها حفظ شود. این نگهداری می‌تواند هزینه‌بر و زمان‌بر باشد. - محدودیت در اندازه‌گیری جریان‌های بسیار بالا:
فلومترهای جابجایی مثبت برای جریان‌های با نرخ بسیار بالا ممکن است محدودیت داشته باشند، و در چنین مواردی استفاده از فلومترهای دیگر مانند فلومترهای توربینی ممکن است مناسب‌تر باشد. - قیمت بالاتر:
این فلومترها ممکن است به دلیل دقت و ویژگی‌های خاص خود، قیمت بالاتری نسبت به برخی انواع دیگر فلومترها داشته باشند، که می‌تواند یکی از موانع استفاده گسترده‌تر از آن‌ها در برخی کاربردها باشد.
در مجموع، فلومترهای جابجایی مثبت به دلیل دقت و قابلیت‌های خاص خود در بسیاری از کاربردهای صنعتی جایگاه مهمی دارند، اما باید با توجه به شرایط و نیازهای خاص هر کاربرد، مزایا و معایب آن‌ها به دقت سنجیده شود.
نکات مفید:
- نحوه کار فلومتر التراسونیک
- کالیبراسیون فلومتر
- نحوه عملکرد فلومتر الکترومغناطیسی یا فلومتر مغناطیسی
- فلومتر توربینی چیست؟
- فلومتر کوریولیس چیست؟نحوه کالیبراسیون فلومتر کاریولیس
- فلومتر جرمی حرارتی و انواع فلومتر جرمی
- آشنایی با فلومتر اریفیس
مشاوره قبل از خرید
برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: