کنتورهای گل یا جریان ابزاری اساسی در صنایع و علوم مختلف است که برای اندازه گیری میزان جریان یا مایعات عمومی در سیستم های مختلف استفاده می شود.
این ابزارها نقش مهمی در کنترل عملیات ، مدیریت منابع ، تضمین کیفیت محصول و بهبود مصرف انرژی دارند. در کلیه بخش های صنعتی و تحقیقاتی ، پیشخوان های جریان در کلیه بخش های صنعتی و تحقیقات ، از اندازه گیری مصرف آب خانگی گرفته تا کنترل صحیح جریان در صنایع دارویی و پتروشیمی جریان می یابند.
این مقاله به بررسی مفهوم اندازه گیری دبی ، طبق اصول عملکردی ، انواع مختلف مایعات ، کاربردهای مختلف در صنایع مختلف و استانداردهای اندازه گیری جریان مناسب و توسعه فن آوری های اندازه گیری فعلی می پردازد.
مفاهیم اساسی و واحدهای اندازه گیری
تعریف دبی
دبی یا سرعت جریان نشانگر میزان مایعات است که برای هر واحد زمانی از یک تقاطع خاص عبور می کنند. دبی را می توان از دو طریق بیان کرد:
دبی جرمی: ورود به سیستم برای هر واحد زمانی (کیلوگرم در ثانیه ، پوند/دقیقه)
اندازه دبی: اندازه انتقال مایع در هر واحد زمان (m³/s ، l/min ، cfm)
واحدهای اندازه گیری مشترک دبی
واحدهای پوستی دبی:
متر کوبا در ساعت (متر بر ثانیه)
یک لیتر در دقیقه (برای/دقیقه)
گالن در GPM (GPM)
مکعب در دقیقه (CFM)
واحدهای دبی جرمی:
کیلوگرم در ساعت (کیلوگرم در ثانیه)
پوند در دقیقه (پوند/دقیقه)
لحن امروز (تن/روز)
معلمانی که بر اندازه گیری دبی تأثیر می گذارند
اندازه گیری کامل دبی به چندین عامل بستگی دارد:
خواص مایع: ویسکوزیته ، چگالی ، دما ، فشار
تغذیه فعلی: تلاطم یا کلیسای جامع (شماره رینولدز)
شرایط خط لوله: قطر ، زبری سطح ، اتصالات
شرایط محیط: دما ، رطوبت هوا ، لرزش
وجود مواد مضر: ذرات جامد ، تاول ، مواد خوردگی
تاریخ سنجش دبی
تاریخ اندازه گیری فعلی هزاران سال طول می کشد:
تمدنهای قدیمی: استفاده از دیافراگم و کانال های اندازه مشخص شده برای توزیع آب در کانال های آبیاری
قرن 5: لئوناردو داوینچی مطالعاتی در مورد هیدرودینامیک و اندازه گیری های فعلی انجام می دهد
قرن 5: اصول اساسی ونتوت و پیتوت برخی از جریانهای فعلی هستند
در آغاز قرن 5: توسعه جریان الکترومغناطیسی و توربین
نیمه دوم قرن 5: ظهور سونوگرافی ، کورلی و گرما
قرن 5: توسعه جریان های فکری و سیستم های اندازه گیری مجهز به IoT
اصول عملکردی و انواع جریان ها
کار Flomer بر اساس اصول مختلف فیزیکی و انتخاب نوع صحیح به کاربرد بستگی دارد ، مانند: B. شرایط مایع و عملیاتی. در ادامه مهمترین انواع جریان ها را پیدا خواهید کرد:
1. اختلاف فشار
این رودخانه ها بر اساس اصل برنولی کار می کنند ، که نشان دهنده رابطه بین سرعت و فشار سیال است. ایجاد یک سد یا تنگی در طول جریان و اختلاف فشاری ایجاد می شود که مستقیماً با سرعت جریان مرتبط است.
الف) یک بشقاب با سوراخ)
رایج ترین نوع رودخانه یک تفاوت فشرده سازی است که از یک ایوان در وسط تشکیل شده است. مزیت این رودخانه شامل سادگی ، هزینه های کم و توانایی تعریف در اکثر خطوط لوله است. با این حال ، ضرر قابل توجه است و نیاز به یک خط مستقیم طولانی قبل و بعد از کمبود یک ضرر است.
ب) ونتوری (بیا)
با بهترین ساختار آیرودینامیکی ، فشار کمتری نسبت به صفحه سوراخ شده ایجاد می کند ، اما گران تر و حجیم تر است.
ج) یک نازل فعلی (نازل جریان)
این ترکیبی از مزایای سوراخ صفحه و فن است که باعث کاهش فشار متوسط می شود و برای اندازه گیری جریان با سرعت بالا مناسب است. این نوع رودخانه در Delta PC استفاده می شود.
د) روتومتر (روتامتر)
این یک دستگاه اندازه گیری قابل مصرف با یک سطح متغیر است که از یک لوله مخروطی عمودی تشکیل شده و در داخل شناور است. مقدار شنا متناسب با تخلیه است. مزایای این رودخانه شامل هزینه های کم ، مشاهده بصری و نیاز به انرژی خارجی است.
2. سرعت جریان
این رودخانه ها سرعت مایع را اندازه گیری می کنند و حجم را محاسبه می کنند ، در سطح متقاطع چند برابر می شوند.
الف) قدرت توربین (جریان توربین)
از یک روتور با چاقو در جهت جریان تشکیل شده است. سرعت دوره روتور متناسب با ترشح مایع است. این کنتورهای جریان بسیار دقیق هستند ، اما ذرات جامد برای مایعات تمیز مناسب تر هستند زیرا می توانند به چاقو آسیب برسانند.
b）電磁流量計（電磁流量計）
طبق روش القایی فارادی. هنگامی که یک مایع رسانا (مانند آب یا اسید) از یک میدان مغناطیسی عبور می کند ، ولتاژ با توجه به سرعت جریان تشکیل می شود. این کنتورهای جریان برای مایعات ساینده و دوغاب مناسب هستند.
c）渦流量計）
برای سقوط از گرداب کارمن استفاده کنید. با قرار دادن جسم سد در مسیر جریان ، فرکانس فرکانس متناسب با سرعت سیال دارد. این کنتورهای جریان در طیف گسترده ای از شرایط کار به خوبی صحیح هستند.
d）超音波流量計）
آنها برای اندازه گیری سرعت موجود از امواج صوتی استفاده می کنند. دو گونه اصلی وجود دارد.
زمان ترانزیت: زمان امواج صوتی را در جهت مخالف با جهت جریان مقایسه می کند.
اثر داپلر: فرکانس موج بازتاب ذرات یا حباب های موجود در مایع را اندازه گیری می کند.
مزایای اصلی این مایعات عدم تماس با مایع و کمبود فشار است.
1。刑事流量計
بر خلاف کنتورهای جریان حجمی ، این کنتورهای جریان به طور مستقیم تخلیه های جرم را اندازه گیری می کنند که برای معاملات مناسب تر در اندازه گیری های جرم مناسب تر هستند.
A） Corivale Infilmetre （Coriolis Flowmeter
از اصل Coloris استفاده می کند. لوله ارتعاشی که در آن مایع عبور می کند تحت تأثیر قدرت رنگ ها قرار می گیرد. مقدار این نوع متناسب با ظهور جرم است. این کنتورهای جریان بسیار دقیق هستند و علاوه بر دبی می توانند چگالی سیال را نیز اندازه گیری کنند.
ب) گل حرارتی (کنتور جریان جرم حرارتی)
گرم کردن مایع و اندازه گیری میزان انتقال حرارت یا اختلاف دما ، جرم را تعیین می کند. این نرخ جریان برای گازها بسیار مناسب است و برای غذاهای کم مناسب است.
1. جابجایی مثبت Frommer (جابجایی مثبت)
این مایعات برای اندازه گیری حجم کامل مایعات و اندازه گیری میزان کل انتقال مایع (نه لزوماً جریان) با عبور از مقدار مشخصی از طریق بخش اندازه گیری مناسب هستند.
اغلب شامل:
اهدا کننده (اهدا کننده)
متر جریان دیافراگم (خانه به طور گسترده در کنتور گاز استفاده می شود)
متر جریان پیستون (برای مایعات ویسکوزیته بالا)
متر دندانه دار (متر دندانه دار)
مزایای اصلی این است که حتی ترشحات بسیار کم نیز کاملاً دقیق هستند ، اما برای مایعات حاوی ذرات جامد به دلیل قطعات متحرک مناسب نیستند.
1. متر جریان جدید
الف) میکروملیس
مناسب برای کاربردهای پزشکی و آزمایشگاهی و برای تولید موتورهای لانسین ، برای اندازه گیری دبی بسیار کم در ریزگردها در دقیقه در دقیقه
ب) لیزر داپلر (LDV)
تأثیر داپلر لیزر بازتابی جریان با استفاده از ذرات سیال
ج) جریان تصویر PAV (PIV)
حرکت ذرات را در مایعات با استفاده از دوربین های پر سرعت و لیزر رصد کنید
استانداردهای عملکرد Frommer
هنگام انتخاب جریان مناسب ، معیارهای زیر را باید در نظر گرفت:
1. دقت و تکرار
دقت به نزدیکی مقدار اندازه گیری شده به مقدار واقعی و تکرارپذیری سازگاری نتایج در اندازه گیری های متوالی اشاره دارد. دقت معمولاً به عنوان درصدی از اندازه گیری ها یا به عنوان درصدی از مقیاس های مشترک بیان می شود.
2. محدوده ابعاد (دامنه)
نسبت حداکثر و حداقل تخلیه به طور دقیق پذیرفته می شود. به عنوان مثال ، یک دوره جریان در محدوده 1: 1 حداکثر حداکثر 10 با دقت معقول است.
1. فشار
برخی از جریان ها ، مانند سوراخ ها ، باعث کاهش قابل توجهی در فشار می شوند ، به معنی از دست دادن انرژی. در سیستم هایی با قدرت پمپاژ محدود یا فشار کم کار ، افت فشار می تواند تعیین کننده انتخاب جریان باشد.
1. ثبات و قابلیت اطمینان
زندگی ، سایش ، مقاومت در برابر خوردگی و فواصل کالیبراسیون عوامل اصلی در هزینه نگهداری و قابلیت اطمینان هستند.
1. فرصت های خروجی و ارتباطی
جریان های مدرن می توانند انواع مختلفی از سیگنال ها را تولید کنند.
سیگنال آنالوگ (1-5 میلی آمپر ساعت)
سیگنال های دیجیتال (پالس ، فرکانس)
پروتکل های ارتباطی (هارت ، مودبوس ، Profibus)
ارتباطات بی سیم (Wi-Fi ، Bluetooth ، Lora)
انتخاب جریان مناسب
انتخاب جریان صحیح به عوامل زیادی بستگی دارد.
1. خواص مایع
فاز مایع: مایع ، گاز یا فاز دو برابر
ویسکوس: مایعات ویسکوزیته بالا با برخی از جریان ها مشکل دارند
Crusher: محلول خوردگی باید از یک ماده پایدار استفاده کند
ذرات جامد: شعله های آتش بدون قطعات متحرک مناسب تر هستند
2. شرایط فرآیند
دامنه دبی: حداقل و حداکثر تخلیه انتظار می رود
دما و فشار کار: محدودیت های FLLA قابل قبول
افت فشار تصویب شده: سرعتی که فشار مجاز در سیستم کاهش می یابد
1. الزامات نصب
فضای موجود: برخی از جریان ها برای نصب به فضای بیشتری نیاز دارند
خط مورد نیاز: طول خط لوله مستقیم قبل و بعد از جریان
محل نصب: افقی ، عمودی یا مایل
1. الزامات عملکردی
صحت مورد نیاز: دقت هدف و میزان تکرار
پاسخ پویا: سرعت پاسخ به تغییرات فعلی
نوع خروجی: آنالوگ ، دیجیتال ، محلی یا از راه دور
1. محدودیت های اقتصادی
قیمت خرید: قیمت جریان
هزینه نصب: الزامات نصب و راه اندازی
هزینه نگهداری: کالیبراسیون منظم ، تعمیرات ، قطعات یدکی
هزینه عملیاتی: مصرف انرژی و فشار کاهش یافته است
سخنرانی نهایی
Flamers ابزاری مهم برای اندازه گیری و کنترل فرآیندها در طیف گسترده ای از صنایع است. طرح های مختلف و اصول عملکرد آنها باعث می شود آنها برای استفاده در موقعیت های مختلف مناسب باشند. برای انتخاب جریان صحیح ، باید درک کاملی از شرایط فرآیند ، خصوصیات سیال ، الزامات عملکردی و محدودیت های اقتصادی داشته باشید. دستاوردهای اخیر در زمینه های الکترونیک ، فناوری دیجیتال ، اینترنت اشیاء و علوم مواد دیدگاه های جدیدی را در مورد صحت ، قابلیت اطمینان و اطلاعات کالاهای پرداخت شده کشف کرده اند.