دبی سنج و انواع آن

دبی سنج و انواع آن

دبی سنج و انواع آن

0

اندازه گیری جریان یکی از مهمترین جنبه های کنترل فرآیند است و در حقیقت رایج ترین پارامتر اندازه گیری فرآیند می باشد. دبی سنج ها برای تعیین مقدار سیال عبوری از لوله به کار می روند. جریان عموما توسط اندازه گیری سرعت در یک سطح مقطع مشخص اندازه گیری می شود

1- دبی سنج

دبی سنج یا فلومتر(کنتور) وسیله ای است که برای اندازه گیری سرعت جریان یا مقدار گاز و سیال داخل لوله استفاده می شود. وسایل اندازه گیری جریان بسیار متنوع بوده و هر موقعیتی محدودیت ها و نیازمندی های مهندسی مختص به خود را دارد. دبی سنج ها با عناوین مختلفی از قبیل جریان سنج، معیار یا پیمانه جریان، شاخص جریان، سیال سنج و غیره مطرح می شوند.

دبی سنج ها در دو نوع اساسی تقسیم بندی می شوند:

  • دبی سنج هایی که در مسیر جریان می باشند
  • دبی سنج هایی که از لوله منشعب شده اند

هد مترها یا دبی سنج ها اختلاف فشاری رایج ترین نوع وسایل اندازه گیری جریان در صنعت می باشند. مبنای محاسبه دبی در این نوع دبی سنج ها بر اساس سنجش سرعت سیال و سپس تولید سیگنالی متناسب با سرعت سیال است.


2- نحوه محاسبه ساده حجم

دبی حجمی با رابطه ساده QV = A * V بدست می آید. در اینجا A سطح مقطع لوله و V سرعت عبور سیال می باشد.

عوامل موثر بر دبی جریان در لوله عبارتند از:

  • سرعت سیال
  • اصطکاک سیال در تماس با لوله
  • ویسکوزیته
  • دانسیته سیال


3- چرا به یک دبی سنج دقیق نیاز داریم؟

دبی سنج یا فلومتر دقیق جهت نظارت و یا کنترل دقیق جریان استفاده می شود. برخی از تجهیزات صنعتی نیازمند محاسبه دقیق مقدار و کمیت های درگیر با آن ها هستند، مانند سرو شیرهای (Servo-valve) تعبیه شده در صنایع هوا فضا. از طرف دیگر، برای برخی از کارها مانند آبیاری تاکستان ها دقتی در حدود ۵% الی ۱۰% لازم داریم.


4- عوامل موثر بر انتخاب دبی سنج ها

دقت و اطمینان پذیری یکی از مهمترین پارامترها می باشد، چراکه اندازه گیری غیر دقیق منجر به خسارت به تجهیزات و محصولات کارخانه می شود درحالی که اندازه گیری دقیق می تواند مقدار توزیع و یا ترکیب سیالات را مشخص کرده و دقیقا سود و زیان تولید را محاسبه نمود.


5- چگونگی انتخاب دبی سنج

انتخاب دبی سنج مناسب مستلزم شناخت شرایط عملیاتی فرآیند و نیازمندی های عملکرد تجهیزات است. شرایط عملیاتی فرآیندها شامل مواردی چون:

  • تخمین دبی حداکثر و حداقل فرآیند
  • دما و فشار عملکرد
  • خواص فیزیکی اعم از:
    • ویسکوزیته
    • دانسیته
    • فرسایش و خوردگی

می باشند. از معیارهای دیگر انتخاب دبی سنج ها در فرآیندها توجه به مزایا و معایب آن ها می باشد. مزایا و معایب دبی سنج ها بر اساس معیارهایی چون:

  • دقت
  • قابل اعتماد بودن
  • قیمت خرید
  • هزینه نصب
  • هزینه مالکیت
  • سهولت استفاده
  • قابلیت اندزه گیری دبی مایع، بخار و گاز
  • محدودیت پذیری
  • تکرار پذیری
  • قابلیت نگهداری
  • حساسیت به لرزش
  • افت فشار
  • وجود اندازه های مختلف

و... می باشد.


6- انواع دبی سنج ها

بعضی از دبی سنج ها دبی جریان را مستقیما و بدون واسطه گزارش می دهند، دبی سنج های جرمی از این نوع هستند درحالی که دبی سنج های حجمی بدین گونه نبوده و به طور غیر مستقیم توسط اندازه گیری افت فشار یا سرعت سیال و... دبی را گزارش می دهند. دبی سنج ها را می توان بر اساس تکنولوژی به کار رفته در آن ها طبقه بندی نمود. لذا دسته بندی کلی دبی سنج ها به صورت زیر می باشد:

  • دبی سنج های جابجایی مثبت (Positive Displacement Meters)
  • دبی سنج های جرمی (Mass Meters)
  • دبی سنج های سرعتی (Velocity Meters)
  • دبی سنج های فشاری (Head Meters)


6.1 - دبی سنج حجمی یا جابجایی مثبت Positive Displacement (PD)

دبی سنج های بکار رفته در ماشین آلات از نوع جابجایی مثبت/حجمی هستند. دبی سنج های جابجایی مثبت، بدلیل اندازه گیری مستقیم مقدار حجم واقعی، منحصر بفرد هستند. سایر دبی سنج ها بصورت غیرمستقیم این کار را انجام داده و از طریق اندازه گیری پارامترهای دیگر مقدار حجم و نرخ جریان را محاسبه می کنند. به کمک PD سنج ها سیگنال خروجی بطور مستقیم مقدار جریان عبوری از دستگاه را نشان می دهد. از انواع آن:

  • پیستون نوسانگر
  • دیسک لرزان
  • دنده تخم مرغی
  • مولتی پیستون
  • روت

را می توان نام برد.


◄ پیستون نوسانگر Oscillating Piston

مایع وارد یک مخزن به دقت ماشین کاری شده ای که شامل یک پیستون نوسانگر است می شود؛ موقعیت پیستون به گونه ای است که مخزن را به چندین قسمت تقسیم می کند. فشار سیال باعث نوسان پیستون و چرخش آن حول توپی مرکزی می شود. لقی کم بین پیستون و مخزن با به حداقل رساندن لغزش مایع باعث اندازه گیری دقیق و تکرار پذیر در هر سیکل حجمی می شود. ماکزیمم ویسکوزیته مجاز ۴۰۰۰ سانتی پوز است.

دبی سنج


◄ دیسک لرزان Nutating Disk

مایع وارد یک مخزن به دقت ماشین کاری شده ای که شامل یک دیسک لرزان است، می شود. فشار سیال، دیسک را به کمک یک دندانه غلتکی به لرزش در می آورد و دیسک شروع به چرخش می کند. حرکت دیسک توسط حرکت دنده به یک ماشین محاسبه گردابی انتقال می یابد. لقی کم بین دیسک و مخزن با به حد اقل رساندن نشتی، باعث اندازه گیری دقیق و تکرار پذیر در هر سیکل حجمی می شود.

دبی سنج


◄ دنده تخم مرغی

از دو روتور تخم مرغی شکل یکسان که توسط دو شکاف کوچک پیرامون دنده ایجاد شده؛ تشکیل شده است. دنده های تخم مرغی حجم کل مایع عبوری از مخزن این سیله را طی هر عمل گردش جارو می کند؛ دبی توسط اندازه گیری سرعت چرخش محاسبه می شود.

دبی سنج

لقی کم بین دنده ها نشتی را به حداقل می رساند. در مقایسه با دبی سنج Nutating Disk کالیبراسیون آن با ویسکوزیته تغییر نمی کند. از معایب این وسیله تاثیر گذاری نوسان بر عمل سنجش دبی می باشد. این دبی سنج برای اندازه گیری دبی حلال ها و مایعات کم غلظت به کار می رود.


◄ مولتی پیستون Multi Piston

این نوع دبی سنج ها به صورت تک پیستونی و چند پیستونی وجود دارند و به طور گسترده در توزیع سوخت و اندازه گیری هیدرو کربن های سبک استفاده می شوند. نحوه قرار گرفتن پیستون ها به گونه ای است به هنگام پر شدن سیلندر ها از ورودی، سیلندر مقابل در حال تخلیه به خروجی است و در نتیجه سیال با حداقل نشتی جریان می یابد. طراحی مذکور به ضربان و لرزش سیال حساس است و لذا برای دبی های بیشتر از l/min ۱۰۰ مناسب نمی باشد.


◄ روت Root

دبی سنج Roots در بسیاری از موارد مشابه دبی سنج Oval Gears است. پره های گوشتی  (Load Impellers) در خلاف جهت یکدیگر در مخزن دبی سنج گردش می کنند. دنده های بادامی شکل، کل مایع عبوری از مخزن را در هر عمل گردش جارو می کنند. دبی جریان توسط اندازه گیری سرعت گردش پره ها اندازه گرفته می شود.

ضریب کالیبراسیون این دبی سنج ها در مقایسه با دبی سنج Nutating Disk با ویسکوزیته تغییر نمی کند. ماکزیمم ویسکوزیته مجاز ۵۰۰۰ سانتی پوز است.


6.2 - دبی سنج جرمی (Mass Meters)

سیگنال خروجی بطور مستقیم میزان جرم عبوری از دستگاه اندازه گیری را نشان می دهد که دبی سنج های حرارتی و کوریولیسی در این حوزه قرار می گیرند.


◄ دبی سنج حرارتی Thermal Flowmeter

اساس کار این وسیله بدین صورت است که جریان سیال، انرژی گرمایی خود را به المنت حساس به گرما می دهد و سپس با اندازه گیری گرمای منتقل شده به المنت جرم سیال عبور کرده محاسبه می شود. مقدار گرمای جابجا شده به سرعت سیال، ظرفیت گرمایی و هدایت گرمایی سیال بستگی دارد و لذا این دبی سنج مستقل از دانسیته، فشار و ویسکوزیته سیال می باشد.

دبی سنج

این دبی سنج عمدتا برای اندازه گیری جریان گازهای تمیز با ظرفیت گرمایی معین به کار می رود و کاربرد گسترده آن در صنایع پالایش و صنایع شیمیایی می باشد و از محدود فناوری هایی است که می توان برای اندازه گیری جریان هوا در لوله های بزرگ استفاده کرد. از مشخصه های آن، نداشتن هیچ گونه قطع متحرک و دقت بالای آن ها در اندازه گیری جریان هوا می باشد.


◄ کوریولیس سنج Coriolis Flowmeter

تعیین دبی در آن بر اساس قانون دوم نیوتن می باشد. لوله سنسور توسط نیروی الکترومغناطیسی سیم پیچی که در مرکز انحنای لوله قرار گرفته به حرکت درآورده و در فرکانس طبیعی اش ارتعاش می کند.

سیال به داخل لوله سنسور جریان می یابد و مجبور به گرفتن حرکت عمودی لوله ارتعاش می شود. وقتی لوله نصفی از سیکل ارتعاش خود را به سمت بالا طی می کند، سیال جریان یافته در لوله، با کشاندن لوله به سمت پایین در برابر حرکت اجباری به سمت بالای آن مقاومت نشان می دهد.

سیال جاری خارج از سنسور یک حرکت رو به بالا ناشی از حرکت لوله دارد و به محض جریان یافتن به دور انحنای لوله مقاومتی در برابر حرکت عمودی لوله نشان نمی دهد. این اختلاف نیروها مسبب پیچش لوله می شود، وقتی که لوله در نیمه دوم ارتعاشی خود به سمت پایین حرکت می کند در جهت مخالف پیچیده می شود. این پدیده پیچش اثر Coriolis نامیده می شود.

دبی سنج

با توجه به قانون دوم حرکت نیوتن، مقدار چرخش لوله سنسور مستقیما به مقدار دبی جرمی سیال جاری در لوله وابسته است. گیرنده های سرعت الکترومغناطیس در هر طرف لوله، سرعت ارتعاش لوله را اندازه می گیرند. دبی جرمی توسط اختلاف زمانی سیگنال های گیرنده سرعت مشخص می شود.


6.3 - دبی سنج سرعتی (Velocity Meters)

سیگنال خروجی بطور مستقیم سرعت عبور جریان از دستگاه را نشان می دهد، که شامل فلومترهای زیر می شود:

  • الکترومغناطیسی
  • آلتراسونیکی
  • توربینی، پروانه ای، چرخ پدالی یا چرخ پلتون
  • ورتکسی یا سوناری
  • پره ای و تارگتی
  • ناحیه متغیر و دورانی


◄ توربین متر Turbine Meter

یک دبی سنج توربینی از یک روتور چند تیغه که توسط یاتاقانی نگه داشته شده است تشکیل شده است و در مقطع لوله عمود بر جریان قرار گرفته است، سیال روتور را متناسب با سرعت سیال می راند و متعاقب آن دبی حجمی جریان بدست می آید.

یک سیم  پیچ (Coil) بیرون دستگاه اندازه گیری، هنگامی که تیغه خطوط مغناطیسی سیم پیچ را قطع می کند ولتاژ متناوبی تولید می کند؛ هر پالس ولتاژ تولیدی بیانگر حجم مایع عبوری می باشد.

 این دبی سنج به دلیل آن که روتور آن معمولا از فولاد ضد زنگ ساخته شده با بسیاری از سیالات سازگار است. با این حال لازم است یاتاقان آن که روتور را برای گردش در سرعت های بالا نگه می دارد تمیزکاری شود.

دبی سنج های توربینی عمدتا در خطوط لوله هایی کمتر از ۵/۰ اینچ تا ۱۲ اینچ به کار می روند و سرعت پاسخ آن ها بالا بوده و دقت خوبی دارند.

دبی سنج

از مشخصه های دیگر این دبی سنج، تکرار پذیری، قابلیت محدودیت پذیری عالی و دقت بالای آن ها می باشد و معمولا برای اندازه گیری مایعات و گازهای تمیز به کار می روند و برای سیالات ویسکوز و چرخشی مناسب نمی باشند.


◄ جریان سنج الکترومغناطیسی Electromagnetic Flowmeter

 اساس کار سیستم دبی سنج های مغناطیسی مبتنی بر قانون القای مغناطیسی فارادی است که بیانگر آن است که هرگاه رسانایی در یک میدان مغناطیسی حرکت کند در آن ولتاژ جریان القاء می شود.

دبی سنج

Faraday’s Law: E = KBDV

مقدار ولتاژ القایی، مستقیما متناسب با سرعت رسانا (V)، قطر رسانا (D)، و قدرت میدان مغتاطیسی (B) می باشد. هنگامی که مایع رسانا از میدان مغناطیسی با سرعت V عبور می کند، الکترودها ولتاژ القایی را دریافت می کنند. قطر رسانا به فاصله بین الکترودها بستگی دارد (بدنه ایزوله از اتصال کوتاه با دیواره جلوگیری می کند)، تنها متغیر این وسیله سرعت مایع رسانا است و به دلیل آن که قدرت میدان مغناطیسی و فواصل الکترود ها ثابت نگه داشته شده است، ولتاژ خروجی (E) مستقیما با سرعت متناسب است.


◄ گردابه سنج Vortex Meter

 اساس کار دبی سنج های Vortex مبتنی بر پدیده Vortex Shedding موسوم به اثر وان کارمن می باشد. درون آن یک مانع (Bluff Body) است و به هنگام عبور، سیال شکافته شده و گردابه های (Eddies) کوچکی تولید می شود که در امتداد و پشت مانع جمع می شوند. این گردابه ها باعث نوسان فشار می شوند و سپس توسط سنسور اندازه گرفته می شود. فرکانس تولید گردابه به طور مستقیم با سرعت سیال متناسب است.

دبی سنج


◄ اولتراسونیک سنج Ultrasonic Meters

این دبی سنج ها جهت تعیین دبی سیال از امواج فراصوتی استفاده می کنند. پالس های مبدل پیزوالکتریک از سیال متحرک با سرعت صوت عبور کرده و سپس سرعت سیال با توجه به اختلاف سرعتی که برای امواج فراصوتی اتفاق می افتد (افزایش و یا کاهش سرعت آن با توجه به موافق و یا مخالف بودن جهت جریان سیال) بدست می آید.

دبی سنج


6.4 - دبی سنج های فشاری (Head Meters)

دبی سنج های اختلاف فشاری یا هد مترها، از رایج ترین وسایل اندازه گیری جریان در صنعت می باشند و به طور غیر مستقیم، افت فشار ایجاد شده در سیال، توسط یک مانع مرتبط با نوع هدمتر مورد استفاده و قطر لوله، به دبی حجمی تبدیل می کنند.

 از معادله پیوستگی با فرض ثابت بودن دانسیته سیال (سیال تراکم ناپذیر) خواهیم داشت:

QV = V1A1 = V2A2

این معادله یکی از مهترین روابط در مکانیک سیالات است و بیانگر آن است که کاهش قطر لوله سیالات پایا و یکنواخت، منجر به افزایش سرعت سیال می شود. علاوه بر این، در تبدیل انرژی به کمک معادله برنولی مشاهده خواهد شد که هد فشار کل (H) در طول جریان ثابت می ماند:

دبی سنج

اولین جمله این معادله هد پتانسیل نامیده می شود و جمله دوم معروف به هد سرعت یا انرژی جنبشی می باشد. به دلیل ثابت بودن مجموع انرژی پتانسیل و جنبشی، واضح است که افزایش سرعت همراه با کاهش انرژی پتانسیل است. اساس تمامی هدمتر ها مبتنی بر این رابطه بین سرعت و فشار می باشد.

مدل های متداول این دسته دبی سنج ها:

  • اریفیس
  • ونتوری
  • نازل جریان
  • لوله پیتوت
  • تارگت متر
  • زانویی متر
  • روتا متر
  • لامینار


◄ اریفیس Orifice Plate

محبوبترین و متداول ترین وسیله اندازه گیری جریان می باشد. اساس کار آن بدین گونه است که اختلاف فشاری که در طول این وسیله توسط یک صفحه واقع در خط فرآیند ایجاد شده است، اندازه گیری می شود تا دبی جریان تعیین شود.

سه نوع متداول Orifice Plate وجود دارد که عبارتند از:

  • هم مرکز
  • مختلف المرکز
  • قطعه ای (Segmental)

اریفیس پلیت هم مرکز ساده ترین و ارزانترین هدمتر است. اریفیس پلیت مشابه عملکرد وسایل ابتدایی، به منظور تولید افت فشار، جریان سیال را در طول مسیر خودش به هم می فشرد؛ نتیجه آن که فشار سیال در ابتدا بیشتر از فشار جریان در انتها می باشد. افت فشار ایجاد شده متناسب با مجذور سرعت سیال است.

دبی سنج

مزیت اصلی این وسیله نداشتن قطعات متحرک و قیمت پایین آن می باشد (خصوصا آنکه با اندازه لوله افزایش نمی یابد). دقت اندازه گیری این وسیله به چگونگی نصب، نسبت سطح لوله و خواص سیال بستگی دارد و باید در لوله های مستقیم نصب شود.


◄ ونتوری Venturi Tube

دبی سنج ونتوری شامل یک قسمت ورودی مخروطی شکل همگرا می باشد که در طول آن سطح مقطع جریان کاهش می یابد. قسمت واگرای ونتوری فشار سیال را به حالت اولیه بر می گرداند. از افت فشار ایجاد شده در قسمت همگرای دبی سنج می توان دبی جریان را بدست آورد. گلوگاه استوانه ای ونتوری مکان اندازه گیری افت فشار ایجاد شده در واحد سطح می باشد.

دبی سنج

ونتوری تیوب ها در مواردی که نیاز به افت فشار کم و دقت بالای اندازه گیری است استفاده می شوند و عمدتا در لوله های قطور، شبیه مواردی که در صنایع آب و فاضلاب یافت می شود به کار می روند. زیرا شیب ملایم آن به جامدات معلق در مایع اجازه حرکت می دهد. لذا برای اندازه گیری پساب ها و دوغاب ها (یا به عبارتی مایعات ویسکوز یا حاوی مقدار زیادی از جامدات چسبناک) مناسب می باشند. اشکال اصلی آن قیمت بالا می باشد و دقت آن نسبت به اریفیس کمتر است، مگر آنکه جریان کالیبره شده باشد.


◄ نازل جریان Flow Nozzle

نازل های جریان ممکن است به عنوان ونتوری تیوب تغییر یافته تلقی شوند. دهنه نازل یک مانع بیضوی شکل در برابر جریان است و خروجی آن هیچ سطحی برای بازیافت فشار ندارد. Tap های فشار در فاصله ای حدود نصف قطر لوله را در خروجی و در فاصله ای به اندازه تمام قطر را در ورودی لوله گرفته اند.

دبی سنج

نازل جریان، برای سنجش دبی جریان های سرعت بالا به کار می رود (عدد رینولدز بالای ۵۰۰۰۰).

افت فشار نازل جریان، بین افت فشارهای ونتوری تیوب و اریفیس پلیت است (۳۰ الی ۹۵ در صد).


◄ لوله پیتوت Pitut Tube

لوله های پیتوت (پیتوت تیوب) وسیله ای جهت اندازه گیری سرعت محلی (local) جریان است. پیتوت تیوب ها شامل دو لوله می باشند که یکی به نام Static Tube در راستای جهت جریان است. دو پایه تیوب ها توسط پایه های یک مانیتور (یا یک وسیله معادل جهت اندازه گیری اختلاف فشار) به هم وصل شده اند. Static Tubes به دلیل آنکه هیچ گونه مولفه سرعتی عمود بر سطح مقطع آن وجود ندارد، فشار استاتیکی را اندازه گیری می کند. بر حسب هد می توان گفت Impact Tube هد فشار استاتیکی به اضافه هد سرعت را اندازه گیری می کند. اختلاف فشار اندازه گیری شده در پیتوت تیوب متناسب با مجذور سرعت است.

دبی سنج

پیتوت تیوب ها کاربرد محدودی در صنایع دارند. زیرا به راحتی توسط یک ماده خارجی مسدود می شوند و دقت آن ها به پروفایل سرعت که اندازه گیری آن مشکل است بستگی دارد. کاربرد عمده آن ها اندازه گیری سرعت جریان هوای کم سرعت در سیستم های تهویه است و بیشتر برای اندازه گیری دبی گازها به کار می روند.


◄ تارگت متر Target Meter

شامل یک دیسک یا Target می باشد که در مرکز لوله قرار گرفته است، سطح دیسک با یک زاویه مناسب نسبت به جریان قرار دارد. سنجش دبی جریان به طور مستقیم توسط نیرویی که سیال به دیسک وارد می کند انجام می گیرد. این نوع دبی سنج برای پساب ها و سیالات خورنده مناسب می باشد و در ضمن به هیچ گونه اتصالات خارجی اعم از آب بندها (Seal) یا سیستم های Purge احتیاج ندارد. برای تعیین اندازه بهینه دیسک و کالیبره کردن آن به منظور کارکرد مناسب اطلاعات زیادی مورد نیاز است.

دبی سنج


◄ زانویی متر Elbow Tap Meter

این دبی سنج به کمک یک زانویی ۴۵ درجه درون جریان سیال کار می کند. Tap فشار بالا از بیرون زانویی گرفته می شود و Tap فشار پایین از داخل زانویی گرفته می شود که اختلاف فشاری متناسب با دبی جریان ایجاد می کند. اندازه گیری اختلاف فشار به نیروی گریز از مرکز سیال جاری در زانویی وابسته است.

دبی سنج

از این رو گاز به دلیل دانسیته پایین برای این دبی سنج ها مناسب نیست و همچنین انحنای کم در زانویی، اختلاف فشار بزرگتری را نسبت به انحنای طولانی ایجاد می کند. افت فشار یک Elbow Tap از یک زانویی بیشتر نمی باشد. دقت Elbow Tap Meters حدود ۵ ± درصد می باشد.


◄ روتامتر Rotameter

روتامتر ها (یا دبی سنج های سطح متغیر) عمدتا از یک لوله شیشه ای که قطر آن با شیب ملایم کم می شود ساخته شده اند و به طور عمودی نصب شده و جریان به آن وارد می شود.

دبی سنج

جسم شناوری که به اندازه پایه لوله شیشه ای است درون آن قرار گرفته و متناسب با مقدار جریان به سمت بالا حرکت می کند. به دلیل آن که قطر لوله در بالا نسبت به پایین آن بزرگتر است جسم شناور در نقطه ای از لوله شیشه ای نسبت به کف آن قرار می گیرد که اختلاف فشار بین سطوح بالایی و پایین با وزن جسم شناور به تعادل برسد. در اکثر کارکرد های روتامتر، دبی مستقیما از درجه بندی هایی که روی لوله شیشه ای نوشته شده است خوانده می شود.


◄ لامینار Laminar

این روش یک شکل منحصر به فرد از اندازه گیری فشار مبتنی بر فشار دیفرانسیل است. در این سیستم جریانی از چند لایه سیال است که در آن نیروهای اصطکاک مایع داخلی نیروهای اینرسی (جنبشی) را به شدت تحت الشعاع قرار می دهند. در این حالت جریان چند لایه هیچ تلاطمی را نشان نمی دهد. درحالی که هر مولکول مایع در مسیر خاص خود حرکت می کند. مکانیسم اصلی مقاومت در برابر حرکت سیال اصطکاک با دیواره های لوله است. جریان چند لایه با مقادیر کم عدد رینولدز از نظر کیفی پیش بینی می شود. این افت فشار ایجاد شده توسط اصطکاک سیال در یک جریان چند لایه، قابل اندازه گیری است و در معادله هاگن-پوزیزویل بیان شده است:

دبی سنج

جایی که، Q = نرخ جریان ΔP = فشار در طول لوله افت کرده است D = قطر لوله μ = ویسکوزیته سیال L = طول لوله k = ضریب حسابداری برای واحدهای اندازه گیری عناصر کنتور جریان لمینار به طور کلی از یک یا چند لوله تشکیل شده است که طول آن ها تا حد زیادی از قطر داخل تجاوز می کند، به گونه ای ترتیب داده شده تا سرعت جریان آهسته تولید کند.

دبی سنج


7- بهترین نوع دبی سنج یا فلومتر کدامند؟

هیچ دبی سنجی وجود ندارد که مناسب تمامی شرایط مورد نیاز باشد. جهت انتخاب یک دبی سنج مناسب باید تمامی مواردی را که لازم است اندازه گیری شود بنویسید. برای انتخاب دبی سنج باید انواع مختلف آن ها را سبک و سنگین کنیم، بنابراین اطلاع از یک سری خصوصیات کاملا ضروری است. که مهمترین آن ها شامل موارد زیر است:

  • چه نوع گاز یا سیالی اندازه گرفته می شود؟
  • حداکثر و حداقل سرعت جریان چقدر می باشد؟
  • دقت های مورد نیاز کدامند؟
  • دما و ویسکوزیته سیال چقدر می باشد؟
  • سازگاری سیال با مواد سازنده دستگاه به چه شکل هست؟
  • بیشترین فشار در موقعیت دستگاه چقدر می باشد؟
  • چه مقدار افت فشاری مجاز است؟
  • آیا دستگاه قادر است در موقعیت خطرناک نصب شود؟
  • جریان سیال مداوم است یا متناوب؟
  • چه نوع سیگنال خروجی لازم داریم؟

با استفاده از این لیست شما قادر خواهید بود موارد غیرضروری را حذف کنید (برای مثال دبی سنج توربینی برای سیال ویسکوزی مناسب نبوده یا اینکه دبی سنج کوریولیسی برای جریان های تزریقی سرعت عمل پایینی دارد). سپس موارد باقیمانده را با هم مقایسه کرده و دبی سنج مورد نیاز را انتخاب نمائید. قیمت کنتورهای دقیق براساس قابلیتشان است. قبل از هر چیزی بهتر است بجای قیمت دستگاه به نوع کنتوری که جوابگوی نیاز شماست فکر شود. در نهایت شرایط بسیار ضروری خود از قبیل: سرعت های جریان پایین، حداکثر فشار یا دمایی که لازم است در یک بازه طولانی اندازه گرفته شود با دقت ارزیابی و محاسبه نمائید. اگر این موارد برای شما اهمیت زیادی دارند هیچوقت بخاطر مسائل مالی از آن ها چشم پوشی نکنید.


منابع: لرن مکانیک، ارکان ارزش

سنجش افزار آسیا