کنتورهای گل یا جریان ابزاری اساسی در صنایع و علوم مختلف است که برای اندازه گیری میزان جریان یا مایعات عمومیدر سیستمهای مختلف استفاده میشود.
این ابزارها نقش مهمیدر کنترل عملیات ، مدیریت منابع ، تضمین کیفیت محصول و بهبود مصرف انرژی دارند. در کلیه بخشهای صنعتی و تحقیقاتی ، پیشخوانهای جریان در کلیه بخشهای صنعتی و تحقیقات ، از اندازه گیری مصرف آب خانگی گرفته تا کنترل صحیح جریان در صنایع دارویی و پتروشیمیجریان مییابند.
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 آوریهای اندازه گیری فعلی میپردازد.
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 میکنند. دبی را میتوان 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 میگذارند
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 میکشد:
تمدنهای قدیمی: استفاده از دیافراگم و کانالهای اندازه مشخص شده برای توزیع آب در کانالهای آبیاری
قرن 5: لئوناردو داوینچی مطالعاتی در مورد هیدرودینامیک و اندازه گیریهای فعلی انجام میدهد
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 جریانهای فکری و سیستمهای اندازه گیری مجهز به IoT
اصول عملکردی و انواع جریانها
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 جریانها را پیدا خواهید کرد:
1. اختلاف فشار
این رودخانهها بر اساس اصل برنولی کار میکنند ، که نشان دهنده رابطه بین سرعت و فشار سیال است. ایجاد یک سد یا تنگی در طول جریان و اختلاف فشاری ایجاد میشود 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 ، هزینههای 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 میکند ، 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 میشود و برای اندازه گیری جریان با سرعت بالا مناسب است. این نوع رودخانه در Delta PC استفاده میشود.
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 هزینههای کم ، مشاهده بصری و نیاز به انرژی خارجی است.
2. سرعت جریان
این رودخانهها سرعت مایع را اندازه گیری میکنند و حجم را محاسبه میکنند ، در سطح متقاطع چند برابر میشوند.
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 میتوانند به چاقو آسیب برسانند.
b)電磁流量計(電磁流量計)
طبق روش القایی فارادی. هنگامیکه یک مایع رسانا (مانند آب یا اسید) از یک میدان مغناطیسی عبور میکند ، ولتاژ با توجه به سرعت جریان تشکیل میشود. 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 گستردهای از شرایط کار به خوبی صحیح هستند.
d)超音波流量計)
آنها برای اندازه گیری سرعت موجود از امواج صوتی استفاده میکنند. دو گونه اصلی وجود دارد.
زمان ترانزیت: زمان امواج صوتی را در جهت مخالف با جهت جریان مقایسه میکند.
اثر داپلر: فرکانس موج بازتاب ذرات یا حبابهای موجود در مایع را اندازه گیری میکند.
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 تخلیههای جرم را اندازه گیری میکنند که برای معاملات مناسب تر در اندازه گیریهای جرم مناسب تر هستند.
A) Corivale Infilmetre (Coriolis Flowmeter
از اصل Coloris استفاده میکند. لوله ارتعاشی که در آن مایع عبور میکند تحت تأثیر قدرت رنگها قرار میگیرد. مقدار این نوع متناسب با ظهور جرم است. این کنتورهای جریان بسیار دقیق هستند و علاوه بر دبی میتوانند 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 میکند. 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 میشود)
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 دوربینهای 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 گیریهای متوالی اشاره دارد. دقت معمولاً به عنوان درصدی از اندازه گیریها یا به عنوان درصدی از مقیاسهای مشترک بیان میشود.
2. محدوده ابعاد (دامنه)
نسبت حداکثر و حداقل تخلیه به طور دقیق پذیرفته میشود. به عنوان مثال ، یک دوره جریان در محدوده 1: 1 حداکثر حداکثر 10 با دقت معقول است.
1. فشار
برخی از جریانها ، مانند سوراخها ، باعث کاهش قابل توجهی در فشار میشوند ، به معنی از دست دادن انرژی. در سیستمهایی با قدرت پمپاژ محدود یا فشار کم کار ، افت فشار میتواند 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. فرصتهای خروجی و ارتباطی
جریانهای مدرن میتوانند انواع مختلفی از سیگنالها را تولید کنند.
سیگنال آنالوگ (1-5 میلی آمپر ساعت)
سیگنالهای دیجیتال (پالس ، فرکانس)
پروتکلهای 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 جریانها مشکل دارند
Crusher: محلول خوردگی باید از یک ماده پایدار استفاده کند
ذرات جامد: شعلههای آتش بدون قطعات متحرک مناسب تر هستند
2. شرایط فرآیند
دامنه دبی: حداقل و حداکثر تخلیه انتظار میرود
دما و فشار کار: محدودیتهای FLLA قابل قبول
افت فشار تصویب شده: سرعتی که فشار مجاز در سیستم کاهش مییابد
1. الزامات نصب
فضای موجود: برخی از جریانها 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. محدودیتهای 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 گستردهای از صنایع است. طرحهای مختلف و اصول عملکرد آنها باعث میشود آنها برای استفاده در موقعیتهای مختلف مناسب باشند. برای انتخاب جریان صحیح ، باید درک کاملی از شرایط فرآیند ، خصوصیات سیال ، الزامات عملکردی و محدودیتهای اقتصادی داشته باشید. دستاوردهای اخیر در زمینههای الکترونیک ، فناوری دیجیتال ، اینترنت اشیاء و علوم مواد دیدگاههای جدیدی را در مورد صحت ، قابلیت اطمینان و اطلاعات کالاهای پرداخت شده کشف کرده اند.