فلومتر گازی

فلومتر گازی چیست؟

فلومتر گازی (Gas flow meter) ابزاری برای سنجش سرعت جریان گاز عبوری از یک لوله است که می‌توان با توجه به آن فاکتورهای دیگری مانند شدت جریان جرمی سیال و حتی توزیع حرارتی آنها را هم اندازه گیری کرد. استفاده از این ابزار در سیستم هایی که از گاز به عنوان خوراک ورودی استفاده می‌کنند یا همچنین در سیستم هایی که وظیفه نقل و انتقالات سیالات گازی را بر عهده دارند، بسیار مهم و تعیین کننده است. در حقیقت این فلومتر می تواند گاز جابجا شده بین دو نقطه را به خوبی و با استاندارد بالا اندازه گیری کند و نتایج را به صورت حرکت عقربه یا داده های دیجیتال در اختیار اپراتور ها قرار دهد.

 انواع فلومتر گازی

به طور کلی همه فلومتر ها و ترانسمیترهای جریان بر مبنای جابجایی سیال از یک نقطه به نقطه دیگر طراحی شده‌اند و تغییر سرعت جریان سیال ما را به داده های آنالوگ می رساند که می‌توان آنها را به داده های دیجیتال تبدیل کرد. همین وضعیت در مورد فلومتر گازی هم وجود دارد و در حال حاضر مدلهای زیر از آنها در بازار حضور دارند:

فلومتر فشار تفاضلی خطی

فلومتر فشار تفاضلی خطی یا لاینیر بر مبنای افت فشار ایجاد شده در یک سیال به هنگام عبور از یک مقطع خاص طراحی شده است. در حقیقت گاز عبوری از یک مقطع تبدیل به لایه های نازک و موازی از جریان می شود که جریان آشفتگی را به یک جریان چند لایه تقسیم بندی می کند. کاهش فشار یا افت فشار در سرتاسر کانال با استفاده از یک سنسور فشار تفاضلی اندازه گیری میشود. از آنجا که جریان گاز به صورت چند لایه است، امکان ارتباط افت فشار با سرعت جریان حجمی وجود دارد و فلومتر گازی بر مبنای آن شدت جریان سیال را حساب می کند. ضمن اینکه با تصحیح چگالی در دما و فشار معین، امکان تبدیل جریان حجمی به سرعت جریان حجمی هم وجود دارد.

فلومتر حرارتی

همانطور که از نام این فلومتر گازی پیداست، توزیع گرما در یک سیال گازی را برای اندازه‌گیری سرعت جریان آن به کار می برد. این فلومتر ها در دو دسته هستند که گروه اول جریان مورد نیاز برای حفظ دمای ثابت در طول یک عنصر گرم را اندازه گیری می کنند. با جریان سیال، ذرات با یکدیگر در تماس هستند و گرما از بین می‌رود. با افزایش سرعت جریان سیال، جریان بیشتری برای ثابت نگه داشتن دما استفاده شده و می توان از این تغییر برای اندازه گیری شدت جریان گاز استفاده کرد.

روش دوم بر مبنای اندازه گیری دما در دو نقطه از دو طرف یک عنصر خاص انجام میشود. با برقراری جریان سیال در اطراف این ابزار، توزیع دما بین بالادست و پایین دست آن تغییر می کند و سنسور دمایی می تواند توزیع حرارت به وجود آمده را اندازه گیری کند. تغییر دما در این سیستم مربوط به شدت جریان سیال خواهد بود و فلومتر گازی هم بر مبنای آن می تواند شدت جریان گاز را اندازه گیری کند.

فلومتر گاز کوریولیس

فلومترهای کوریولیس برای اندازه گیری شدت جریان یک سیال از اثر کوریولیس استفاده می کنند. در این فلومترها، سیال گازی از داخل لوله های منحنی شکل یک یا دوتایی عبور می کند. طبیعتا شدت جریان سیال باعث به حرکت در آمدن و لرزش لوله های داخل فلومتر میشود. نیروی کوریولیس روی ذرات سیال عمود بر لرزش و جهت جریان عمل می کند. در حالی که لوله در حال ارتعاش به سمت بالاست، جریان سیال نیرو را به سمت پایین وارد می کند تا اثر آن را خنثی کند.

در فلومتر گازی کوریولیس تغییر وضعیت لوله داخل دستگاه معیاری از شدت جریان گاز عبوری از داخل آن است. اگر سیال از داخل دستگاه عبور نکند، لوله های منحنی شکل هیچ حرکتی انجام نمی دهند. این در حالی است که حرکت لوله ها به طور مستقیم تحت تاثیر شدت جریان سیال قرار دارند و می‌توان از آن برای اندازه گیری شدت جریان گاز استفاده کرد.

فلومتر گاز التراسونیک

در فلومترهای التراسونیک از امواج التراسونیک برای اندازه گیری سرعت جریان یک سیال گازی شکل استفاده می شود. این فلومترها بر مبنای اصول جریان داپلر و امواج التراسونیک طراحی شده که امواج را به داخل سیال انتقال می دهد. امواج انتقال داده شده به داخل سیال تحت تاثیر ذرات و حباب های موجود در سیال منعکس می شود. تغییر فرکانس بین موج منتقل شده و موج دریافتی می تواند برای اندازه گیری سرعت جریان سیال گازی مورد استفاده قرار گیرد.