Transcript ۲۰۸۵۴۰_۲۰۱۱۰۶۲۵۱۴۱۸۵۶۱۸۸۸۸nq421bxe

‫ارایه دهنده‬
‫‪:‬هایپر نیوز‬
‫‪1‬‬
‫فهرست مطالب‬
‫مقدمه •‬
‫دبی سنج •‬
‫عوامل موثر بر انتخاب دبی سنج ها •‬
‫چگونگی انتخاب دبی سنج •‬
‫انواع گوناگون دبی سنج •‬
‫دسته بندی رایج دبی سنج •‬
‫‪ Head Meter‬دبی سنج فشاری •‬
‫‪Velocity Meters‬دبی سنج سرعتی‬
‫‪Mass Meters‬دبی سنج های جرمی‬
‫•‬
‫•‬
‫‪Positive Displacement Meters‬دبی سنج های جابجایی مثبت‬
‫منابع •‬
‫‪2‬‬
‫•‬
‫مقدمه‬
‫•‬
‫اندازه گیری جریان یكي از مهمترین جنبه های كنترل فرآیند است و در حقیقت رایج ترین پارامتر اندازه گیری فرآیند مي باشد ‪.‬‬
‫دبي سنج ها براي تعیین مقدار سیال عبوری از لوله به كار مي روند‪ .‬جریان عموما توسط اندازه گیری سرعت در یك سطح‬
‫مقطع مشخص اندازه گیری مي شود‪.‬‬
‫بدست مي آید‪QV = A * V .‬دبي حجمي با رابطه ساده‬
‫سرعت سيال است‪ V .‬سطح مقطع لوله و ‪A‬در اینجا‬
‫•‬
‫•‬
‫از عوامل موثر بر دبی جريان در لوله عبارتند از ‪ :‬سرعت سیال ‪ ،‬اصطكاك سیال در تماس با لوله ‪ ،‬ویسكوزیته و دانسیته سیال‬
‫‪3‬‬
‫•‬
‫دبی سنج‬
‫دبی سنج ها در دو نوع اساسي تقسیم بندي مي شوند ‪ :‬دبی سنج هایي‬
‫كه در مسیر جریان می باشند و دبی سنج هایی كه از لوله منشعب‬
‫شده اند ‪ .‬هد متر ها یا دبی سنج ها اختالف فشاری رایج ترین نوع‬
‫وسایل اندازه گیری جریان در صنعت مي باشند ‪ .‬مبنای محاسبه دبی‬
‫در این نوع دبی سنج ها بر اساس سنجش سرعت سیال و سپس تولید‬
‫‪.‬سیگنالي متناسب با سرعت سیال است‬
‫تصوير نمادين ازدبي سنج‬
‫‪4‬‬
‫•‬
‫از عوامل موثر بر انتخاب دبی سنج ها‬
‫دقت و اطمینان پذیری مي باشد‪ ،‬اندازه گیری غیر دقیق منجر به خسارت به تجهیزات و محصوالت كارخانه مي شود و با اندازه گیری‬
‫‪.‬دقیق مي توان مقدار توزیع و یا تركیب سیاالت را مشخص كرده و دقیقا سود و زیان تولید را محاسبه كرد‬
‫‪5‬‬
‫•‬
‫چگونگی انتخاب دبی سنج‬
‫انتخاب دبی سنج مناسب مستلزم شناخت شرایط عملیاتي فرآیند و نیازمندي هاي عملكرد تجهیزات است‪ .‬شرایط عملیاتی فرآیند ها‬
‫شامل مواردی چون تخمین دبی حداكثر و حداقل فرآیند ‪ ،‬دما و فشار عملكرد و خواص فیزیكی اعم از ویسكوزیته ‪ ،‬دانسیته‬
‫‪ ،‬فرسایش و خوردگی مي باشند‪.‬‬
‫•‬
‫از معيار های ديگر انتخاب دبی سنج ها در فرآيند ها توجه به مزایا و عیوب آنها مي باشد ‪ .‬مزایا و عیوب دبی سنج ها بر اساس‬
‫معیار هایی چون دقت ‪ ،‬قابل اعتماد بودن ‪ ،‬قیمت خرید ‪ ،‬هزینه نصب ‪ ،‬هزینه مالكیت ‪ ،‬سهولت استعمال ‪ ،‬قابلیت اندزه گیری‬
‫دبی مایع ‪ ،‬بخار و گاز ‪ ،‬محدودیت پذیري ‪ ،‬تكرار پذیری ‪ ،‬قابلیت نگهداری ‪ ،‬حساسیت به لرزش ‪ ،‬افت فشار ‪ ،‬وجود اندازه های‬
‫مختلف و ‪ ...‬مي باشد‪.‬‬
‫•‬
‫‪6‬‬
‫انواع گوناگون دبی سنج‬
‫دبي سنج ها را مي توان بر اساس تكنولوژی به كار رفته در آنها طبقه بندىنمود‪ ،‬لذا دسته بندی كلی دبی سنج ها به صورت‬
‫زیر مي باشد ‪:‬‬
‫)‪ Head Meters‬دبی سنج های فشاری (‬
‫•‬
‫) ‪ Velocity Meters‬دبی سنج های سرعتی (‬
‫)‪ Mass Meters‬دبی سنج های جرمی (‬
‫•‬
‫•‬
‫‪ Positive Displacement Meters‬دبی سنج های جابجایی مثبت (‬
‫‪7‬‬
‫•‬
‫•‬
‫‪ :‬دیگردسته بندی های رایج دبی سنج ها‬
‫دبی سنج های اختالف فشاری •‬
‫دبی سنج های مكانیكی •‬
‫دبی سنج های الكترونیكی •‬
‫دبی سنج های جرمی •‬
‫‪8‬‬
‫بعضی از دبی سنج ها دبی جریان را مستقیما و بدون واسطه گزارش مي دهند ‪ ،‬دبی سنج های جرمی از این نوع هستند در حالیكه دبی‬
‫سنج های حجمی بدین گونه نبوده و به طور غیر مستقیم توسط اندازه گیری افت فشار یا سرعت سیال و یا ‪ ...‬دبی را گزارش مي دهند‪.‬‬
‫‪9‬‬
‫‪‬‬
‫‪ HEAD METER‬دبی سنج فشاری‬
‫هد متر ها یا دبي سنج ها اختالف فشاري رایج ترین نوع وسایل اندازه گیري جریان در صنعت مي باشند و به طور غیر مستقیم ‪ ،‬دبي‬
‫سیال را به كمك افت فشار ایجاد شده در سیال توسط یك مانع مرتبط با نوع هدمتر مورد استفاده و قطر لوله ‪ ،‬افت فشار به دبي حجمي‬
‫تبدیل مي شود‪.‬‬
‫از معادله پیوستگي با فرض ثابت بودن دانسیته سیال ( سیال تراكم ناپذیر ) خواهیم داشت ‪• :‬‬
‫‪• QV = V1A2V =1 A2‬‬
‫این معادله یكي از مهترین روابط در مكانیك سیاالت است و بیانگر آن است كه كاهش قطر لوله سیاالت پایا و یكنواخت ‪ ،‬منجر به •‬
‫) در طول ‪H‬افزایش سرعت سیال مي شود‪ .‬عالوه بر این ‪ ،‬در تبدیل انرژي به كمك معادله برنولي مشاهده خواهد شد كه هد فشار كل (‬
‫جریان ثابت مي ماند ‪.‬‬
‫•‬
‫‪10‬‬
‫•‬
‫‪11‬‬
‫اولین جمله این معادله هد پتانسیل نامیده مي شود و جمله دوم‬
‫معروف به هد سرعت یا انرژي جنبشي مي باشد‪ .‬به دلیل‬
‫ثابت بودن مجموع انرژي پتانسیل و جنبشي ‪ ،‬واضح است كه‬
‫افزایش سرعت همراه با كاهش انرژي پتانسیل است‪ .‬اساس‬
‫تمامي هدمتر ها مبتني بر این رابطه بین سرعت و فشار مي‬
‫باشد‪.‬‬
‫مدل هاي متداول این دسته دبي سنج ها در زیر شرح داده‬
‫شده است ‪:‬‬
‫•‬
‫اریفیس‬
‫•‬
‫ونتوری‬
‫•‬
‫نازل جریان‬
‫•‬
‫لوله پیتوت‬
‫•‬
‫تارگت متر‬
‫•‬
‫زانویی متر‬
‫•‬
‫روتا متر‬
‫•‬
‫‪ORIFICE PLATE‬اریفيس‬
‫‪12‬‬
‫محبوبترین و متداول ترین وسیله اندازه گیري جریان مي باشد‪.‬‬
‫اساس كار آن بدین گونه است كه اختالف فشاري كه در طول‬
‫این وسیله توسط یك صفحه واقع در خط فرآیند ایجاد شده است‬
‫اندازه گیري مي شود تا دبي جریان تعیین شود‪.‬‬
‫وجود دارد كه عبارتند از ‪Orifice Plate :‬سه نوع متداول‬
‫) ‪Segmental .‬هم مركز ‪ ،‬مختلف المركز و قطعه اي (‬
‫اریفیس پلیت هم مركز ساده ترین و ارزانترین هدمتر است ‪.‬‬
‫•‬
‫اریفیس پلیت مشابه عملكرد وسایل ابتدایي ‪ ،‬به منظور تولید افت‬
‫فشار ‪ ،‬جریان سیال را در طول مسیر خودش به هم مي فشرد؛‬
‫نتیجه آن كه فشار سیال در ابتداي جریان بیشتر از فشار جریان‬
‫در انتهاي جریان مي باشد‪ .‬افت فشار ایجاد شده متناسب با‬
‫مجذور سرعت سیال است‪.‬‬
‫•‬
‫مزيت اصلي اين وسيله نداشتن قطعات متحرك و‬
‫قيمت پايين آن مي باشد (خصوصاً آنكه با اندازه‬
‫لوله افزايش نمي يابد ) ‪ .‬دقت اندازه گيري اين‬
‫وسيله به چگونگي نصب ‪ ،‬نسبت سطح لوله و‬
‫خواص سيال بستگي دارد و بايد در لوله هاي‬
‫مستقيم نصب شود‪.‬‬
‫‪13‬‬
‫‪ VENTURI TUBE‬ونتوری‬
‫دبي سنج ونتوري شامل یك قسمت ورودي مخروطي شكل‬
‫همگرا مي باشد كه در طول آن سطح مقطع جریان كاهش مي‬
‫یابد‪ .‬قسمت واگراي ونتوري فشار سیال را به حالت اولیه بر مي‬
‫گرداند‪ .‬از افت فشار ایجاد شده در قسمت همگراي دبي سنج مي‬
‫توان دبي جریان را بدست آورد‪ .‬گلوگاه استوانه اي ونتوري‬
‫مكان اندازه گیري افت فشار ایجاد شده در واحد سطح مي باشد‪.‬‬
‫‪14‬‬
‫•‬
‫ونتوري تيوب ها در موردي كه نياز به افت فشار كم و دقت‬
‫باالي اندازه گيري است استفاده مي شوند و عمدتا ً در لوله‬
‫هاي قطور ‪ ،‬شبيه مواردي كه در صنایع آب و فاضالب یافت‬
‫مي شود به كار مي روند‪ .‬زیرا شيب مالیم آن به جامدات‬
‫معلق در مایع اجازه حركت مي دهد‪ .‬لذا براي اندازه گيري‬
‫پساب ها و دوغاب ها ( یابه عبارتي مایعات ویسكوز یا حاوي‬
‫مقدار زیادي از جامدات چسبناك ) مناسب مي باشند‪ .‬عيب‬
‫اصلي آن قيمت زیاد ان مي باشد و دقت آن نسبت به اریفيس‬
‫‪.‬كمتر است مگر آنكه جریان كاليبره شده باشد‬
‫‪15‬‬
‫‪FLOW NOZZLE‬نازل جریان‬
‫نازل هاي جریان ممكن است به عنوان ونتوري تیوب تغییر یافته‬
‫تلقي شوند‪ .‬دهنه نازل یك مانع بیضوي شكل در برابر جریان‬
‫است و خروجي آن هیچ سطحي براي بازیافت فشار ندارد‪.‬‬
‫هاي فشار در فاصله اي حدود نصف قطر لوله را در ‪Tap‬‬
‫خروجي و در فاصله اي به اندازه تمام قطر را در ورودي لوله‬
‫گرفته اند‪.‬‬
‫نازل جریان ‪ ،‬براي سنجش دبي جریان هاي سرعت باال به كار‬
‫مي رود ( عدد رینولدز باالي ‪. )50000‬‬
‫افت فشار نازل جریان ‪ ،‬بین افت فشارهاي ونتوري تیوب و‬
‫اریفیس پلیت است ( ‪ 30‬الي ‪ 95‬در صد) ‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫•‬
‫نمایي از نازل جریان‬
‫‪17‬‬
‫‪ PITUT TUBE‬لوله پيتوت‬
‫جریان است‪ .‬پیتوت تیوب ها شامل دو لوله ) ‪ (local‬لوله هاي پیتوت (پیتوت تیوب ) وسیله اي جهت اندازه گیري سرعت محلي •‬
‫در راستاي جهت جریان است‪ .‬دو پایه تیوب ها توسط پایه هاي یك مانیتور ( یا یك وسیله ‪ Static Tube‬مي باشند كه یكي به نام‬
‫به دلیل آن هیچ گونه مولفه سرعتي عمود بر سطح ‪. Static Tubes‬معادل جهت اندازه گیري اختالف فشار ) به هم وصل شده اند‬
‫هد فشار استاتیكي به ‪ Impact Tube‬مقطع آن وجود ندارد فشار استاتیكي را اندازه گیري مي كند ‪ .‬بر حسب هد مي توان گفت‬
‫‪ :‬اضافه هد سرعت را اندازه گیري مي كند‪ .‬اختالف فشار اندازه گیري شده در پیتوت تیوب متناسب با مجذور سرعت است‬
‫‪18‬‬
‫پیتوت تیوب ها كاربرد محدودي در صنایع دارند‪ .‬زیرا به راحتي توسط یك ماده خارجي مسدود مي شوند و دقت آنها به پروفایل سرعت كه اندازه گیري آن‬
‫مشكل است بستگي دارد‪ .‬كاربرد عمده آن ها اندازه گیري سرعت جریان هواي كم سرعت در سیستم هاي تهویه است و بیشتر براي اندازه گیري دبي گازها‬
‫‪ .‬به كار مي روند‬
‫‪19‬‬
‫‪‬‬
‫نمایي از پيتوت تيوب‬
‫‪20‬‬
‫‪ TARGET METER‬تارگت متر‬
‫مي باشد كه در مركز لوله قرار ‪ Target‬شامل یك دیسك یا •‬
‫گرفته است‪،‬سطح دیسك با یك زاویه مناسب نسبت به جریان‬
‫قرار دارد‪ .‬سنجش دبي جریان یه طور مستقیم توسط نیرویي كه‬
‫سیال به دیسك وارد مي كند انجام گیرد‪ .‬این نوع دبي سنج براي‬
‫پساب ها و سیاالت خورنده مناسب مي باشد و در ضمن به هیچ‬
‫یا سیستم هاي ) ‪ (Seal‬گونه اتصاالت خارجي اعم از آب بندها‬
‫احتیاج ندارد‪ .‬براي تعیین اندازه بهینه دیسك و كالیبره ‪Purge‬‬
‫كردن آن به منظور كاركرد مناسب اطالعات زیادي مورد نیاز‬
‫‪.‬است‬
‫‪21‬‬
‫نمایي از دبي سنج تارگت‬
‫‪22‬‬
‫‪ELBOW TAP METER‬زانویي متر‬
‫‪ Tap‬فشار باال از بیرون زانویي گرفته مي شود و ‪. Tap‬این دبي سنج به كمك یك زانویي ‪ 45‬درجه درون جریان سیال كار مي كند •‬
‫فشار پایین از داخل زانویي گرفته مي شود كه اختالف فشاري متناسب با دبي جریان ایجاد مي كند‪ .‬اندازه گیري اختالف فشار به نیروي‬
‫‪.‬گریز از مركز سیال جاري در زانویي وابسته است‬
‫از این رو گاز به دلیل دانسیته پایین براي این دبي سنج ها مناسب نیست و همچنین انحناي كم در زانویي ‪ ،‬اختالف فشار بزرگتري را‬
‫حدود ‪ Elbow Tap Meters‬از یك زانویي بیشتر نمي باشد‪ .‬دقت ‪ Elbow Tap‬نسبت به انحناي طوالني ایجاد مي كند‪ .‬افت فشار یك‬
‫‪ ± 5‬درصد مي باشد‬
‫‪23‬‬
‫‪ ROTAMETER‬روتامتر‬
‫‪24‬‬
‫روتامتر ها ( یا دبي سنج هاي سطح متغیر ) عمدتا ً از یك لوله‬
‫شیشه اي كه قطر آن با شیب مالیم كم مي شود ساخته شده اند و‬
‫به طور عمودي نصب شده و جریان به آن وارد مي شود‪.‬‬
‫•‬
‫جسم شناوري كه به اندازه پایه لوله شیشه اي است درون آن‬
‫قرار گرفته و متناسب با مقدار جریان به سمت باال حركت مي‬
‫كند‪ .‬به دلیل آن كه قطر لوله در باال نسبت به پایین آن بزرگتر‬
‫است جسم شناور در نقطه اي از لوله شیشه اي نسبت به كف آن‬
‫قرار مي گیرد كه اختالف فشار بین سطوح باالیي و پایین با‬
‫وزن جسم شناور به تعادل برسد‪ .‬در اكثر كاركرد هاي روتامتر‪،‬‬
‫دبي مستقیما ً از درجه بندي هایي كه روي لوله شیشه اي نوشته‬
‫شده است خوانده مي شود‪.‬‬
‫•‬
‫نمایي از دبي سنج روتامتر‬
‫‪25‬‬
‫‪VELOCITY METERS‬دبی سنج سرعتی‬
‫مبناي محاسبه دبي در این نوع دبي سنج ها بر اساس سنجش سرعت سیال و سپس تولید سیگنالي متناسب با سرعت سیال است‪ .‬معادله‬
‫نشان مي دهد كه سیگنال تولیدي دبي حجمي جریان ‪ ،‬خطي است‪ .‬سرعت سنج ها معموالً نسبت به هدمتر ها كمتر به ‪QV = A * V‬‬
‫پروفایل سرعت حساس هستند‪ .‬بعضي از آنها فاقد موانع هستند و به دلیل خروجي خط نسبت به هدمترها كمتر به پروفایل سرعت‬
‫حساس هستند‪ .‬بعضي از آنها فاقد موانع هستند و به دلیل خروجي خطي نسبت به جریان‪ ،‬بر عكس دستگاه هاي مبتني بر اختالف فشار‬
‫هیچ گونه رابطه جذري ندارند ‪.‬‬
‫•‬
‫توربین متر‬
‫•‬
‫جریان سطح مغناطیسی‬
‫•‬
‫گردابه سنج‬
‫•‬
‫اولتراسونیک سنج‬
‫•‬
‫‪26‬‬
‫‪ TURBINE METER‬توربين متر‬
‫یك دبي سنج توربیني از یك روتور چند تیغه كه توسط یاتاقاني نگه داشته شده است تشكیل شده است و در مقطع لوله عمود بر جریان قرار‬
‫گرفته است سیال روتور را متناسب با سرعت سیال مي راند و متعاقب آن دبي حجمي جریان بدست مي آید‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫بیرون دستگاه اندازه گیري ‪ ،‬هنگامي كه تیغه خطوط مغناطیسي سیم پیچ را قطع مي كند ولتاژ متناوبي تولید مي ) ‪ ( Coil‬یك سیم پیچ‬
‫كند ؛ هر پالس ولتاژ تولیدي بیانگر حجم مایع عبوري مي باشد‪.‬‬
‫این دبي سنج به دلیل آن كه روتور آن معموالً از فوالد ضد زنگ ساخته شده با بسیاري از سیاالت سازگار است‪ .‬با این حال الزم است •‬
‫یاتاقان آن كه روتور را براي گردش در سرعت هاي باال نگه مي دارد تمیزكاري شود‪.‬‬
‫دبي سنج هاي توربیني عمدتا ً در خطوط لوله هایي كمتر از ‪ 5/0‬اینچ تا ‪ 12‬اینچ به كار مي روند و سرعت پاسخ آنها باال بوده و دقت‬
‫خوبي دارند‪.‬‬
‫از مشخصه هاي دیگر این دبي سنج‪ ،‬تكرار پذیري ‪ ،‬قابلیت محدودیت پذیري عالي و دقت باالي آنها مي باشد و معموالً براي اندازه گیري‬
‫مایعات و گازهاي تمیز به كار مي روند و براي سیاالت ویسكوز و چرخشي مناسب نمي باشند‪.‬‬
‫‪27‬‬
‫•‬
‫•‬
‫‪28‬‬
‫نمایي از دبي سنج توربيني‬
‫‪ ELECTROMAGNETIC FLOWMETER‬جریان سنج الكترومغناطيسی‬
‫اساس كار سیستم دبي سنج هاي مغناطیسي مبتني بر قانون القاي مغناطیسي فارادي است كه بیانگر آن است كه هرگاه رسانایي در‬
‫‪.‬یك میدان مغناطیسي حركت كند در آن ولتاژ جریان القاء مي شود‬
‫•‬
‫‪Faraday's Law : E = KBDV‬‬
‫•‬
‫‪ ،‬مي باشد‪ ، B .‬و قدرت ميدان مغتاطيسي ‪ ، D ،‬پهناي رسانا ‪V ،‬مقدار ولتاژ القایي‪ ،‬مستقیما ً متناسب با سرعت رسانا ‪،‬‬
‫عبور مي كند الكترود ها ولتاژ القایي را دریافت مي كنند ‪ .‬پهناي رسانا ‪V‬هنگامي كه مایع رسانا از میدان مغناطیسي با سرعت‬
‫به فاصله بین الكترود ها بستگي دارد (بدنه ایزوله از اتصال كوتاه با دیواره جلوگیري مي كند ) ‪ ،‬تنها متغیر این وسیله سرعت‬
‫‪E ،‬مایع رسانا است و به دلیل آن كه قدرت میدان مغناطیسي و فواصل الكترود ها ثابت نگه داشته شده است ولتاژ خروجي ‪،‬‬
‫مستقیما ً با سرعت متناسب است‪.‬‬
‫‪29‬‬
‫نمايي از دبي سنج الكترو مغناطيسي‬
‫‪30‬‬
‫‪ VORTEX METER‬گردابه سنج‬
‫مبتني بر پدیده ‪ Vortex‬اساس كار دبي سنج هاي •‬
‫موسوم به اثر وان كارمن مي ‪Vortex Shedding‬‬
‫است و به ) ‪ ( Bluff Body‬باشد ‪ .‬درون آن یك مانع‬
‫هنگام عبور سیال از آن سیال شكافته شده و گردابه هاي‬
‫كوچكي تولید مي شود كه در امتداد و پشت )‪(Eddies‬‬
‫مانع جمع مي شوند این گردابه ها باعث نوسان فشار مي‬
‫شوند و سپس توسط سنسور اندازه گرفته مي شود‪.‬‬
‫فركانس تولید گردابه به طور مستقیم با سرعت سیال‬
‫‪.‬متناسب است‬
‫‪31‬‬
‫‪ ULTRASONIC METERS‬اولتراسونيک سنج‬
‫‪32‬‬
‫این دبي سنج ها جهت تعیین دبي سیال از امواج صوتي‬
‫استفاده مي كنند ‪ .‬پالس هاي مبدل پیزوالكتریك از سیال‬
‫متحرك با سرعت صوت عبور كرده و سپس سرعت سیال‬
‫با روش هایي مختلف اندازه گیري مي شود ‪.‬‬
‫•‬
‫روش ترانزیت زماني‬
‫‪1.‬‬
‫روش اثر دوپلر‬
‫‪2.‬‬
‫‪MASS METERS‬دبی سنج های جرمی‬
‫این نوع دبي سنج ها دبي جرمي را بر خالف دبي سنج هاي حجمي ‪ ،‬مستقیما و بدون واسطه اندازه مي گیرند ‪.‬‬
‫•‬
‫دبي جرمي ‪ QM‬بدست مي آورند در این معادله ‪ QM = QV * ρ‬بسیاري از چنین دبي سنج ها‪ ،‬دبي جرمي را از طریق رابطه‬
‫دانسيته سيال است‪ ρ .‬دبي حجمي و ‪ QV‬و‬
‫•‬
‫این چنین دبي سنج ها از تركیب دو وسیله كه یكي سرعت سیال و دیگري دانسیته را اندازه مي گیرد تشكیل شده اند‪ .‬وروردي ها در یك‬
‫ریز پردازنده همراه با یك سري اطالعات اضافي تركیب شده و خروجي به عنوان دبي جرمي گزارش مي شود‪ .‬با این حال دستگاه هاي‬
‫‪.‬معرفي شده در ذیل مستقیما و بدون انجام محاسبات بین حجم و دانسیته این كار را انجام مي دهند‬
‫•‬
‫دماسنج‬
‫•‬
‫کوریولیس سنج‬
‫•‬
‫‪33‬‬
‫‪ THERMAL METER‬دما سنج‬
‫اساس كار این وسیله بدین صورت است كه جریان سیال‪ ،‬انرژي گرمایي خود را به المنت حساس به گرما مي دهد و‬
‫سپس با اندازه گیري گرماي منتقل شده به المنت جرم سیال عبور كرده محاسبه مي شود‪ .‬مقدار گرماي جابجا شده به‬
‫سرعت سیال ‪ ،‬ظرفیت گرمایي و هدایت گرمایي سیال بستگي دارد و لذا این دبي سنج مستقل از دانسیته‪ ،‬فشار و‬
‫باشد‪.‬‬
‫مي‬
‫سیال‬
‫ویسكوزیته‬
‫این دبي سنج عمدتا براي اندازه گیري جریان گاز هاي تمیز با ظرفیت گرمایي معین به كار مي رود و كاربرد گسترده‬
‫آن در صنایع پاالیش و صنایع شیمیایي مي باشد و از محدود فناوري هایي است كه مي توان براي اندازه گیري جریان‬
‫هوا در لوله هاي بزرگ استفاده كرد‪ .‬از مشخصه هاي آن ‪،‬نداشتن هیچ گونه قطع متحرك و دقت باالي آنها در اندازه‬
‫‪.‬‬
‫باشد‬
‫مي‬
‫هوا‬
‫جریان‬
‫گیري‬
‫‪34‬‬
‫•‬
‫نمایی از دماسنج‬
‫‪35‬‬
‫‪CORIOLIS METER‬كوریوليس سنج‬
‫شكل ( بدون هیچ گونه مانع ) به عنوان سنسور جریان ‪ ،‬تشكیل شده است و تعیین دبي در آن بر اساس قانون دوم نیوتن مي‬
‫باشد‪ .‬لوله سنسور توسط نیروي الكترومغناطیسي سیم پیچي كه در مركز انحناي لوله قرار گرفته به حركت درآورده و در‬
‫فركانس طبیعي اش ارتعاش مي كند‪.‬‬
‫نمايي از لرزش لوله سنسور كوريوليس‬
‫‪36‬‬
‫•‬
‫سیال به داخل لوله سنسور جریان مي یابد و مجبور به گرفتن حركت عمودي لوله ارتعاش مي شود ‪ .‬وقتي لوله نصفي از سیكل ارتعاش خود را به سمت باال طي‬
‫مي كند ‪ ،‬سیال جریان یافته در لوله‪ ،‬با كشاندن لوله به سمت پایین در برابر حركت اجباري به سمت باالي آن مقاومت نشان مي دهد‪.‬‬
‫نيرو هاي سيال در لوله سنسور كوريوليس‬
‫‪37‬‬
‫•‬
‫سیال جاري خارج از سنسور یك حركت رو به باال ناشي از حركت لوله دارد و به محض جریان یافتن به دور‬
‫انحناي لوله مقاومتي در برابر حركت عمودي لوله نشان نمي دهد ‪ .‬این اختالف نیرو ها مسبب پیچش لوله مي‬
‫شود‪ ،‬وقتي كه لوله در نیمه دوم ارتعاشي خود به سمت پایین حركت مي كند در جهت مخالف پیچیده مي شود‪ .‬این‬
‫‪.‬نامیده مي شود ‪ Coriolis‬پدیده پیچش اثر‬
‫نمايي از اثر كوريوليس‬
‫‪38‬‬
‫•‬
‫با توجه به قانون دوم حركت نیوتن ‪ ،‬مقدار چرخش لوله‬
‫سنسور مستقیما به مقدار دبي جرمي سیال جاري در لوله‬
‫وابسته است ‪ .‬گیرنده هاي سرعت الكترومغناطیس در هر‬
‫طرف لوله ‪ ،‬سرعت ارتعاش لوله را اندازه مي گیرند‪ .‬دبي‬
‫جرمي توسط اختالف زماني سیگنال هاي گیرنده سرعت‬
‫مشخص مي شود ‪.‬‬
‫‪39‬‬
‫•‬
‫‪POSITIVE DISPLACEMENT METERS‬دبی سنج های جابجایی مثبت‬
‫اساس كار این نوع دبي سنج ها ‪ ،‬محاسبه دبي جریان حجمي جریان با محصور كردن مقداري از سیال در یك مخزن و سپس‬
‫تخلیه سیال به خروجي مي باشد ‪.‬حجم كل مایع عبوري از این وسیله در یك پریود زماني از حجم سیال نمونه گیري شده و تعداد‬
‫نمونه گیري ها بدست مي آید ‪.‬‬
‫•‬
‫دبي سیال مستقیما توسط یك ماشین محاسبه گر گزارش داده مي شود‪ .‬هر مخزن متحرك با سیال توسط آب بند هاي باریكي از‬
‫مخزن بعدي جذا شده است ‪ .‬نیروي مورد نیاز دبي سنج هاي جابجایي مثبت از انرژي جریان بدست مي آید ‪.‬‬
‫•‬
‫این نوع دبي سنج ها به دلیل داشتن قطعات متحرك زیاد براي پساب ها مناسب نمي باشند‪.‬‬
‫•‬
‫پیستون نوسانگستر‬
‫•‬
‫دیسک لرزان‬
‫•‬
‫دنده تخم مرغی‬
‫•‬
‫مولتی پیستون‬
‫•‬
‫روت‬
‫•‬
‫‪40‬‬
‫چندین مدل از نوع دبی سنج جابجایی مثبت‬
‫‪41‬‬
‫‪ OSCILLATING PISTON‬پيستون نوسانگر‬
‫مایع وارد یك مخزن به دقت ماشین كاري شده اي كه شامل یك پیستون نوسانگر است مي شود؛ موقعیت‬
‫پیستون به گونه اي است كه مخزن را به چندین قسمت تقسیم مي كند ‪ .‬فشار سیال باعث نوسان پیستون و‬
‫چرخش آن حول توپي مركزي مي شود ‪.‬لقي كم بین پیستون و مخزن با به حداقل رساندن لغزش مایع باعث‬
‫اندازه گیري دقیق و تكرار پذیر در هر سیكل حجمي مي شود ‪ .‬ماكزیمم ویسكوزیته مجاز ‪ 4000‬سانتي پوز‬
‫‪.‬است‬
‫نمایی از پيستون نوسانگر‬
‫‪42‬‬
‫•‬
‫‪ NUTATING DISK‬دیسک لرزان‬
‫مایع وارد یك مخزن به دقت ماشین كاري شده اي كه‬
‫شامل یك دیسك لرزان است ‪ ،‬مي شود‪ .‬فشار سیال ‪،‬‬
‫دیسك را به كمك یك دندانه غلتكي به لرزش در مي آورد‬
‫و دیسك شروع به چرخش مي كند ‪.‬حركت دیسك توسط‬
‫حركت دنده به یك ماشین محاسبه گر دبي انتقال مي یابد‪.‬‬
‫لقي كم بین دیسك و مخزن با به حد اقل رساندن نشتي ‪،‬‬
‫باعث اندازه گیري دقیق و تكرار پذیر در هر سیكل‬
‫‪.‬حجمي مي شود‬
‫‪43‬‬
‫•‬
‫‪OVAL GEAR‬دنده تخم مرغی‬
‫از دو روتور تخم مرغي شكل یكسان كه توسط دو شكاف كوچك‬
‫پیرامون دنده ایجاد شده ؛ تشكیل شده است ‪ .‬دنده هاي تخم مرغي‬
‫حجم كل مایع عبوري از مخزن این سیله را طي هر عمل گردش‬
‫جارو مي كند ؛ دبي توسط اندازه گیري سرعت چرخش محاسبه مي‬
‫شود‪.‬‬
‫لقي كم بین دنده ها نشتي را به حداقل مي رساند ‪ .‬در مقایسه با دبي‬
‫كالیبراسیون آن با ویسكوزیته تغییر نمي ‪ Nutating Disk‬سنج‬
‫كند ‪ .‬از معایب این وسیله تاثیر گذاري نوسان بر عمل سنجش دبي‬
‫مي باشد‪ .‬این دبي سنج براي اندازه گیري دبي حالل ها و مایعات‬
‫‪.‬كم غلظت به كار مي رود‬
‫‪44‬‬
‫•‬
‫‪MULTI PISTON‬مولتي پيستون‬
‫این نوع دبي سنج ها به صورت تك پیستوني و چند پیستوني وجود دارند و به طور گسترده در توزیع سوخت و اندازه گیري هیدرو‬
‫كربن هاي سبك استفاده مي شوند ‪ .‬نحوه قرار گرفتن پیستون ها به گونه اي است به هنگام پر شدن سیلندر ها از ورودي ‪ ،‬سیلندر‬
‫مقابل در حال تخلیه به خروجي است و در نتیجه سیال با حداقل نشتي جریان مي یابد‪ .‬طراحي مذكور به ضربان و لرزش سیال‬
‫‪.‬مناسب نمي باشد ‪ l/min‬حساس است و لذا براي دبي هاي بیشتر از ‪100‬‬
‫نمایی از مولتي پيستون‬
‫‪45‬‬
‫•‬
‫‪ ROOT‬روت‬
‫در )‪ (Load Impellers‬است‪ .‬پره هاي گوشتي ‪ Oval Gears‬در بسیاري از موارد مشابه دبي سنج ‪ Roots‬دبي سنج •‬
‫خالف جهت یكدیگر در مخزن دبي سنج گردش مي كنند ‪ .‬دنده هاي بادامي شكل ‪ ،‬كل مایع عبوري از مخزن را در هر عمل‬
‫گردش جارو مي كنند ‪ .‬دبي جریان توسط اندازه گیري سرعت گردش پره ها اندازه گرفته مي شود ‪.‬‬
‫با ویسكوزیته تغییر نمي كند ‪ .‬ماكزیمم ‪ Nutating Disk‬ضریب كالیبراسیون این دبي سنج ها در مقایسه با دبي سنج‬
‫ویسكوزیته مجاز ‪ 5000‬سانتي پوز است‪.‬‬
‫نمايي از دبي سنج ‪Roots‬‬
‫‪46‬‬
‫منابع‬
‫‪www.noandishan.com‬انجمن نواندیشان‬
‫•‬
‫مجله مهندسي مكانیک •‬
‫‪• www.petronet.ir‬‬
‫‪47‬‬
‫با تشکر از همراهی شما‬
‫‪48‬‬