فلومتر PD چطور کار می کند؟
فلومترهای جابجایی مثبت (Positive Displacement Flow Meters) با استفاده از مکانیزمی مبتنی بر محفظههای با حجم مشخص عمل مینمایند. در این سیستم، سیال وارد محفظهای با ظرفیت حجمی دقیق و ثابت شده و توسط اجزای مکانیکی متحرک (مانند چرخدندهها، پیستونها یا دیسکهای نوسانی) به بخش خروجی هدایت میگردد. هر چرخش کامل این اجزا معادل انتقال حجم معینی از سیال بوده که توسط سنسورهای الکترونیکی به پالسهای قابل شمارش تبدیل میشود. با محاسبه تعداد این چرخشها در واحد زمان، دبی حجمی سیال با دقت بالا تعیین میگردد.
کاربر فلومتر PD در صنایع مختلف:
| صنعت |
کاربرد فلومتر PD |
مزایای کلیدی |
| نفت و گاز |
اندازه گیری دقیق جریان سیالات هیدروکربنی (نفت خام، گاز مایع، سوخت ها) |
دقت بالا حتی در ویسکوزیته های مختلف، مقاومت در برابر فشارهای بالا |
| شیمیایی |
اندازه گیری مواد شیمیایی با ویسکوزیته بالا یا سیالات خورنده |
سازگاری با مواد شیمیایی، قابلیت اندازه گیری سیالات چسبناک و خورنده |
| غذایی و دارویی |
اندازه گیری دقیق مایعات غذایی (شیر، روغن، نوشیدنی ها) و مواد دارویی |
عدم نیاز به لوله مستقیم (Straight Run)، قابلیت شستشوی آسان (CIP/SIP) |
| آب و فاضلاب |
اندازه گیری جریان آب تصفیه شده یا سیالات با ذرات معلق (در مدل های خاص) |
عملکرد پایدار حتی در حضور ذرات، تعمیر و نگهداری آسان |
| هوافضا |
اندازه گیری سوخت هواپیما و روغن های هیدرولیک |
پایداری در دما و فشار متغیر، اندازه گیری با خطای بسیار کم |
| تولید انرژی |
نظارت بر جریان روغن های صنعتی و سیالات خنک کننده |
طول عمر بالا، قابلیت کارکرد در دماهای بالا |
| خودروسازی |
اندازه گیری روغن موتور، سوخت و سیالات هیدرولیک در خط تولید |
دقت بالا در دبی های پایین، مقاومت در برابر لرزش و ضربه |
سیالاتی که با فلومتر PD قابل اندازه گیری هستند:
| دسته سیال |
نمونهها |
ملاحظات و محدودیتها |
| مایعات کمویسکوز |
آب، الکل، سوختهای سبک (بنزین، نفت سفید)، حلالها |
- احتمال خطا در دبیهای بسیار بالا به دلیل Slip جریان
- نیاز به کالیبراسیون دورهای برای حفظ دقت
|
| مایعات ویسکوز |
روغنهای صنعتی، گریس، عسل، شربت، قیر، مواد پتروشیمی |
- افزایش افت فشار در سیالات با ویسکوزیته بالا
- نیاز به تمیزکاری یا تعویض قطعات مکانیکی به دلیل سایش
|
| سیالات خورنده |
اسیدها، بازها، محلولهای شیمیایی |
- محدودیت در انتخاب متریال
- هزینه بالای تعمیر و نگهداری
|
| سیالات حاوی ذرات |
دوغاب (Slurry)، فاضلاب، مایعات غذایی با پالپ |
- امکان آسیب به قطعات داخلی (پیستون، چرخ دنده) در ذرات ساینده
- نیاز به فیلتراسیون اولیه در برخی موارد
|
| گازها و سیالات تراکمپذیر |
گاز طبیعی (CNG)، LPG، نیتروژن، هوا |
- محدودیت در اندازهگیری گازهای کمفشار (به دلیل Leakage داخلی)
- تأثیر دما و فشار بر دقت اندازهگیری
|
| سیالات بهداشتی |
شیر، داروهای مایع، محصولات آرایشی- بهداشتی |
- نیاز به طراحی بهداشتی (Sanitary) با سطح صیقلی
- محدودیت در سیالات با ذرات جامد بزرگ
|
مقایسه برند های معروف فلومتر PD:
| برند |
کشور سازنده |
سطح قیمت |
بیشترین کاربرد |
ویژگیهای کلیدی |
| Brooks |
آمریکا |
بالا |
صنایع نفت و گاز، شیمیایی |
دقت بالا، مقاوم در برابر خوردگی، طراحی ماژولار |
| OMEGA |
آمریکا |
متوسط به بالا |
صنایع غذایی، دارویی، آزمایشگاهی |
تنوع در مدلها، قابلیت اتصال به سیستمهای دیجیتال |
| Siemens |
آلمان |
بالا |
صنایع آب و فاضلاب، انرژی |
دوام بالا، قابلیت یکپارچهسازی با سیستمهای کنترل صنعتی |
| Endress+Hauser |
سوئیس |
بالا |
صنایع شیمیایی، نفت و گاز |
دقت بسیار بالا، مقاوم در برابر فشار و دمای شدید |
| ABB |
سوئیس |
متوسط به بالا |
صنایع هوافضا، خودروسازی |
طراحی فشرده، قابلیت نصب در فضای محدود |
| Krohne |
آلمان |
متوسط |
صنایع غذایی، دارویی، آب و فاضلاب |
سازگاری با استانداردهای بهداشتی، شست و شوی آسان |
| Badger Meter |
آمریکا |
متوسط |
صنایع نفت و گاز، آب |
تعمیر و نگهداری آسان، عمر طولانی |
| FMC Technologies |
آمریکا |
بالا |
صنایع دریایی و نفت خام |
مقاوم در برابر شرایط سخت محیطی، طراحی برای سیالات ویسکوز |
| Ametek |
آمریکا |
متوسط به بالا |
صنایع شیمیایی، آزمایشگاهی |
دقت بالا در دبیهای پایین، پاسخ سریع |
| TOKYO KEISO |
ژاپن |
متوسط |
صنایع غذایی، دارویی |
طراحی بهداشتی، مقاوم در برابر خوردگی |
سیالاتی که معمولاً با فلومترهای PD قابل اندازهگیری نیستند:
| دسته سیال |
نمونهها |
دلایل محدودیت |
| سیالات بسیار کم ویسکوز |
گازهای سبک (هوا، هیدروژن)، اترها |
نشتی داخلی (Slip) بالا به دلیل ویسکوزیته بسیار پایین – دقت اندازهگیری به شدت کاهش مییابد |
| سیالات با ذرات جامد بزرگ |
دوغابهای غلیظ، مخلوطهای فیبری |
خطر مسدود شدن مکانیزم اندازهگیری – سایش شدید قطعات داخلی |
| سیالات غیرنیوتنی |
رنگها، برخی پلیمرها، کچاپ |
رفتار رئولوژیکی متغیر باعث خطا در اندازهگیری حجمی واقعی میشود |
| سیالات با حبابهای گاز |
مایعات گازدار (آب کربناته، بنزین) |
اختلال در محاسبه حجم واقعی به دلیل تراکمپذیری گازها |
| سیالات با دمای بسیار بالا |
فلزات مذاب، سیالات بالای 400°C |
محدودیت مواد ساخت فلومتر – خطر تخریب مکانیکی و حرارتی |
| سیالات با ویسکوزیته متغیر |
برخی روغنهای چندگرید، مایعات غیرهمگن |
نیاز به کالیبراسیون مداوم – دقت پایین در شرایط عملیاتی واقعی |
| سیالات خورنده بسیار شدید |
اسید هیدروفلوئوریک، کلر مرطوب |
حتی آلیاژهای مقاوم نیز در بلندمدت تخریب میشوند – هزینه نگهداری بسیار بالا |
