فلومتر اولتراسونیک چیست؟ کاربرد و انواع فلومتر اولتراسونیک
دبی سنج اولتراسونیک در دهه 1960 میلادی به عنوان یکی از تکنولوژی‌های نوین برای اندازه‌گیری جریان سیالات معرفی شدند. در ابتدا، این دستگاه‌ها بیشتر برای کاربردهای نظامی و هوافضا استفاده می‌شدند، اما با گذشت زمان و توسعه تکنولوژی، فلومترهای اولتراسونیک به یکی از ابزارهای اصلی در صنعت و کاربردهای مختلف مهندسی تبدیل شدند.
با پیشرفت تکنولوژی، فلومترهای اولتراسونیک به مرور زمان در صنایع مختلف از جمله آب و فاضلاب، نفت و گاز، پتروشیمی، و حتی در سیستم‌های گرمایش و تهویه مطبوع کاربرد یافتند.
امروزه، این فلومترها به دلیل دقت بالا، نصب آسان و عدم نیاز به قطع جریان در زمان نصب و نگهداری، از محبوبیت بسیاری برخوردارند و در پروژه‌های بزرگ و کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله از وبسایت پیشخوان به برسی این دستگاه کاربردی می‌پردازیم.
فلومتر اولتراسونیک چیست؟
فلومتر اولتراسونیک دستگاهی است که از امواج صوتی برای اندازه‌گیری سرعت جریان سیالات استفاده می‌کند. به زبان عامه فهم، این دستگاه امواج صوتی را از یک طرف لوله ارسال می‌کند و زمان بازگشت آن‌ها را از طرف دیگر اندازه‌گیری می‌کند. تفاوت زمانی بین ارسال و دریافت این امواج به دستگاه امکان می‌دهد تا سرعت جریان سیال را محاسبه کند. این روش بدون تماس مستقیم با سیال و بدون هیچگونه اجزاء متحرک در جریان سیال انجام می‌شود، که به معنای کاهش نیاز به نگهداری و افزایش دقت اندازه‌گیری است.
بیشتر بخوانید:
به صورت تخصصی، فلومتر اولتراسونیک بر اساس اصل داپلر یا زمان گذر (transit time) کار می‌کند. در روش داپلر، تغییر فرکانس امواج صوتی که بازتاب می‌شوند برای محاسبه سرعت جریان استفاده می‌شود. در روش زمان گذر، اختلاف زمان بین ارسال و دریافت امواج صوتی در جهت جریان و خلاف جهت جریان اندازه‌گیری می‌شود. این اختلاف زمانی متناسب با سرعت جریان سیال است و به این ترتیب، سرعت و در نهایت دبی جریان سیال محاسبه می‌شود.
انواع فلومتر اولتراسونیک
1. فلومتر اولتراسونیک زمان عبوری Transit-Time Ultrasonic Flowmeters
2. فلومتر اولتراسونیک اثر داپلری Doppler Ultrasonic Flowmeters
3. فلومتر اولتراسونیک هیبرید Hybrid Ultrasonic Flowmeters
4. فلومتر اولتراسونیک گیره‌ای Clamp-On Ultrasonic Flowmeters
5. فلومتر اولتراسونیک درون خطی In-Line Ultrasonic Flowmeters
کاربردهای فلومتر اولتراسونیک
فلومتر اولتراسونیک از تجهیزات ابزار دقیق است که در صنایع مختلفی کاربرد دارد. در صنعت آب و فاضلاب، این فلومترها برای اندازه‌گیری جریان آب در لوله‌های بزرگ و کوچک استفاده می‌شوند. دقت بالا و عدم نیاز به قطع جریان در زمان نصب و نگهداری از مزایای این دستگاه‌ها در این صنعت است. در صنعت نفت و گاز، فلومترهای اولتراسونیک برای اندازه‌گیری جریان نفت، گاز و دیگر سیالات هیدروکربنی استفاده می‌شوند. مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی و دقت بالا از ویژگی‌های مهم این فلومترها در این کاربردها است.
در صنعت پتروشیمی، فلومترهای اولتراسونیک برای اندازه‌گیری جریان مواد شیمیایی و فرآورده‌های نفتی استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و توانایی اندازه‌گیری جریان در دماها و فشارهای بالا بسیار مفید هستند. همچنین، در سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع، فلومترهای اولتراسونیک برای کنترل و مانیتورینگ جریان سیالات مختلف مانند آب و هوا استفاده می‌شوند. دقت بالا و قابلیت نصب آسان از ویژگی‌های مهم این فلومترها در این کاربردها است.
فلومتر اولتراسونیک زمان عبوری چیست؟
فلومتر اولتراسونیک زمان عبوری (Transit-Time Ultrasonic Flowmeter) از دو سنسور استفاده می‌کند که در دو نقطه از لوله نصب می‌شوند و امواج صوتی را به صورت متقابل ارسال و دریافت می‌کنند. اساس کار این فلومتر بر مبنای تفاوت زمان عبور امواج صوتی در جهت جریان و در خلاف جهت جریان است. زمانی که سیال در حال حرکت است، امواج صوتی در جهت جریان سریع‌تر و در خلاف جهت جریان کندتر حرکت می‌کنند. این تفاوت زمانی متناسب با سرعت جریان سیال است و به این ترتیب، سرعت و در نهایت دبی جریان سیال محاسبه می‌شود.
فرض کنید که یک شرکت آب و فاضلاب شهری نیاز دارد تا جریان آب را در یک لوله بزرگ اصلی که آب تصفیه‌شده را به مناطق مختلف شهر توزیع می‌کند، اندازه‌گیری کند. در این شرایط، فلومتر اولتراسونیک زمان عبوری می‌تواند گزینه مناسبی باشد.
فلومتر اولتراسونیک اثر داپلری چیست؟
فلومتر اولتراسونیک اثر داپلری (Doppler Ultrasonic Flowmeter) بر اساس پدیده داپلر کار می‌کند. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که امواج صوتی به ذرات یا حباب‌های معلق در سیال برخورد کرده و بازتاب می‌شوند. این تغییر فرکانس متناسب با سرعت حرکت ذرات و در نتیجه سرعت جریان سیال است.
این نوع فلومتر به دلیل قابلیت اندازه‌گیری جریان سیالات حاوی ذرات معلق یا حباب‌ها، در سیستم‌های فاضلاب، رودخانه‌ها و سایر کاربردهای صنعتی که سیالات کثیف و حاوی ذرات دارند، بسیار مفید است.
فلومتر اولتراسونیک هیبرید چیست؟
این فلومترها ترکیبی از دو روش Transit-Time و Doppler را استفاده می‌کنند و به این ترتیب می‌توانند دقت بالایی در اندازه‌گیری جریان سیالات مختلف داشته باشند.در صنایع پتروشیمی که نیاز به اندازه‌گیری جریان سیالات با خواص مختلف است، این نوع فلومترها بسیار مفید هستند.
فلومتر اولتراسونیک بیرون خطی یا گیره‌ای چیست؟
فلومتر گیره دار به روش خارجی به لوله‌ها متصل می‌شود. در این نوع احتیاجی به قطع جریان یا سوراخ‌کاری روی لوله نیست. این ویژگی باعث می‌شود که نصب این دستگاه‌ها بسیار سریع و آسان باشد.
در سیستم‌های تهویه مطبوع صنعتی برای اندازه‌گیری جریان آب سرد و گرم، این نوع فلومترها کاربرد دارند.
فلومتر اولتراسونیک درون خطی چیست؟
فلومتر این-لاین داخل لوله‌ها نصب می‌شود و از تماس مستقیم با سیال برای اندازه‌گیری جریان استفاده می‌کنند. در صنایع داروسازی که نیاز به دقت بسیار بالا در اندازه‌گیری جریان مواد شیمیایی دارند، این نوع فلومترها استفاده می‌شوند.
نحوه نصب فلومتر اولتراسونیک
نصب فلومتر اولتراسونیک به دقت و توجه به جزئیات نیاز دارد تا اندازه‌گیری دقیقی انجام شود. در ابتدا، باید محل نصب فلومتر به دقت انتخاب شود. این محل باید به گونه‌ای باشد که جریان سیال به طور کامل توسعه یافته و بدون تلاطم باشد. فاصله مناسب از زانویی‌ها، والوها و دیگر موانع جریان باید رعایت شود تا دقت اندازه‌گیری تضمین شود.
آداک فرایند سپهر نمایندگی انحصاری دتکتور گاز پروسنس در ایران است.
در مرحله بعد، برای فلومترهای clamp-on، سطح خارجی لوله باید به خوبی تمیز و آماده شود. این فلومترها به سطح خارجی لوله متصل می‌شوند و باید از هرگونه زنگ‌زدگی، رنگ یا آلودگی پاک شوند. سپس سنسورها با استفاده از گیره‌ها یا تسمه‌های مخصوص به لوله متصل می‌شوند. این سنسورها باید با دقت و در جهت درست نصب شوند تا امواج صوتی به درستی منتقل و دریافت شوند.
بیشتر بدانید:
برای فلومترهای in-line، نصب نیاز به قطع جریان سیال و بریدن لوله دارد. در این روش، فلومتر به صورت داخلی در لوله نصب می‌شود و جریان سیال از داخل آن عبور می‌کند. این نوع نصب معمولاً در زمان تعمیرات یا احداث خطوط جدید انجام می‌شود. پس از نصب، باید اتصالات به دقت بررسی و آب‌بندی شوند تا از هرگونه نشتی جلوگیری شود.
در نهایت، پس از نصب فیزیکی فلومتر، تنظیمات و کالیبراسیون دستگاه انجام می‌شود. این مرحله شامل تنظیم پارامترهای دستگاه برای نوع سیال، دما و فشار محیط است. کالیبراسیون به صورت دوره‌ای باید انجام شود تا دقت اندازه‌گیری حفظ شود. در این مرحله، دستگاه به سیستم مانیتورینگ متصل می‌شود تا داده‌ها به صورت پیوسته دریافت و تحلیل شوند.
مرجع فلومتر و ابزار دقیق (آداک فرایند سپهر)
شرکت آداک فرایند سپهر با پانزده سال تجربه علمی و عملی در تأمین تجهیزات ابزار دقیق از قبیل فلومتر در ایران فعالیت دارد.
آداک فرایند سپهر نمایندگی وگا در ایران با خدمات پس از فروش و گارانتی شرکتی. برای دریافت مشاوره تخصصی با کارشناسان فنی این شرکت تماس حاصل فرمایید.
برچسب ها : فلومتر,فلومتر اولتراسونیک,ابزار دقیق,دتکتور گاز
