دبی سنج FLOW METER

1393آبان

به نام خدا

فهرست مطالب

•

•

•

•

•

•

•

.1

.2

.3

.4

A

11vd

eR

•

PKCQQ

QC

PKQ

PP

A

A

AvAQ

A

AvPP

VA

AVVAVAQ

dactual

ideal

actuald

)(2

)(1

)(12

)(

21

2

1

2

222

2

1

2

2

221

2

1

212211

بر اساس قانون برنولی و پيوستگی می توان دبی را محاسبه نمودجريان

يعنی با اندازه گيری افت فشار در دو نقطهمی توان دبی حجمی را محاسبه نمود

K جريانعبارت از ضريب وسيله انسدادConstant of flow obstruction device

بدليل اصطکاک دبی واقعی هميشه کمتر از دبی تئوری استCd وسيله انسداد و عدد رينولدز بستگی دارد( متالطم يا آرام) به نوع جريان ،

(1(2

•

•

•

•

•

•

Elbow Tap Meterمتر زانويي

درجه درون 45اين دبي سنج به كمك يك زانويي فشار باال از بيرون Tap. جريان سيال كار مي كند

پايين از فشار Tapزانويي گرفته مي شود و داخل زانويي گرفته مي شود كه اختالف فشاري

ري اندازه گي. متناسب با دبي جريان ايجاد مي كنداختالف فشار به نيروي گريز از مركز سيال جاري

ده اختالف فشار ایجاد ش. در زانويي وابسته است.کمتر از موارد دیگر است

ن دبي از اين رو گاز به دليل دانسيته پايين براي ايسنج ها مناسب نيست و همچنين انحناي كم در

زانويي ، اختالف فشار بزرگتري را نسبت به . انحناي طوالني ايجاد مي كند

SEGMENTAL WEDGEاز مانع گوه ای استفاده

V-Coneاز زائده مخروطی شکل استفاده

Target Meterتارگت متر

نوع دبي سنج براي پساب ها و سياالت خورنده مناسب مي باشد و در ضمناين هينه براي تعيين اندازه ب. ندارداحتياج به هيچ گونه اتصاالت خارجي اعم از آب بندها

.ديسك و كاليبره كردن آن به منظور كاركرد مناسب اطالعات زيادي مورد نياز استسرعت سيال متناسب با نيروی وارد بر تير است1.مقدار خمش توسط استرين گيج اندازه گيری می شود2.درصد0.5دقت حدود 3.درصد0.1قابليت تکرار 4.

Rotameterروتامتر

اصول تئوری روتامتر

•

22

2

1

2

1

2

)(4

)1(2

)1(2

2

dayDA

A

gVAAvQ

A

gVv

g

vACF

VVF

f

b

b

bm

f

b

b

bm

mfbdd

bbbfd

f وb چگالی سيال و شناور وVbحجم شناور

به اين صورت نيز با سرعت متوسط سيال رابطداشته و می توان نوشت

Dقطر لوله در ورودیdحداکثر قطر شناورy فاصله عمودی شناور از ورودیa ضريب واگرايي لوله

Cdرينولدزبستگی به عدد . ضريب نيروی مقاومها يي با ضريب ثابت وجود داردلزجت شناور و

VELOCITY METERSیسنج سرعتیدب

سنج ها معموالً نسبت به هدمتر ها كمتر به پروفايل سرعت حساسسرعت

.هستندبعضي از آنها فاقد موانع . هستند

متر توربينTURBINE METER

سطج مغناطيسی جریانMAGNETIC FLOW METER

سنج گردابه

سنج اولتراسونيک

Turbine Meterتوربين متر

ته شده سنج توربيني از يك روتور چند تيغه كه توسط ياتاقاني نگه داشدبي . است تشكيل شده است و در مقطع لوله عمود بر جريان قرار گرفته است

روتور را متناسب با سرعت سيال مي راند و متعاقب آن دبي حجميسيال . جريان بدست مي آيد

.دستگاهها رابطه اي خطي با شدت جريان حجمي ايجاد مي كننداين سرعت سنجها پايين ترين حساسيت را به تغييرات ويسكوزيته در اعداد رينولدز

. دارند10000باالتر از

Electromagnetic Flow meterجريان سنج الكترومغناطيسي

ي اساس كار سيستم دبي سنج هاي مغناطيسي مبتني بر قانون القاي مغناطيسفارادي است كه بيانگر آن است كه هرگاه رسانايي در يك ميدان مغناطيسي حركت

.كند در آن ولتاژ جريان القاء مي شودFaraday's Law : E = KBDV

قدرت ، Dپهناي رسانا، Vمستقيماً متناسب با سرعت رسانا ، Eالقاييولتاژ مقدار . باشد مي Bمغتاطيسي ميدان

مغناطيسیجریان سطج

Vortex Meterگردابه سنج

به اثر وان موسوم Vortex Sheddingمبتني بر پديده Vortexاساس كار دبي سنج هاي و به هنگام عبور سيال از آن سيال است Bluff Bodyمانعدرون آن يك . كارمن مي باشد

توليد مي شود كه در امتداد و پشت مانع جمع كوچكي (Eddies)شكافته شده و گردابه هاي ه اين گردابه ها باعث نوسان فشار مي شوند و سپس توسط سنسور اندازه گرفت. شوند مي

.فركانس توليد گردابه به طور مستقيم با سرعت سيال متناسب است. مي شود

:باشدمي Kوابسته به ضريب Vortexخروجي

Fluid velocity = vortex fecane/ K-Factor

اين ضريب با تغيير عدد رينولدز تغيير مي يابد ولي در كل در دامنه اي از جريان ثابت مي ماند

Vortex

نوع وسيله عمدتا براي اندازه گيري دبي بخار به كار مي روند ولي مي توان براي اندازه اين از مشخصه هاي ديگر آن اين است كه بايد كامال در لوله . گيري جريان مايع و گاز هم به كار برد

از مدل هاي آن فشار ، دما و دبي بعضي . قرار بگيرند و قبل و بعداز آن لوله مستقيم باشد جرمي را با هم اندازه گيري مي كنند

Ultrasonic Metersاولتراسونيك سنج

س پال. اين دبي سنج ها جهت تعيين دبي سيال از امواج صوتي استفاده مي كنند •رعتهاي مبدل پيزوالكتريك از سيال متحرك با سرعت صوت عبور كرده و سپس س

.اندازه گيري مي شود مختلف سيال با روش هايي

روش ترانزيت زماني 1.

ثر دوپلرروش ا2.

از دو نوع المنت مبدل استفاده مي كنند كه در جريان وسايل اندازه گيري دوپلر اثر در روش انديك طرف لوله قرار گرفته

Mass Metersدبي سنج هاي جرمي

نوع دبي سنج ها دبي جرمي را بر خالف دبي سنج هاي حجمي ، مستقيما و بدون اين بسياري از چنين دبي سنج ها ، دبي جرمي را از طريق رابطه. واسطه اندازه مي گيرند

QM = QV * ρ بدست مي آورند در اين معادلهQM دبي جرمي وQV دبي حجمي وρ

.دانسيته سيال استه را اين چنين دبي سنج ها از تركيب دو وسيله كه يكي سرعت سيال و ديگري دانسيت

وروردي ها در يك ريز پردازنده همراه با يك سري . اندازه مي گيرد تشكيل شده اندبا اين . اطالعات اضافي تركيب شده و خروجي به عنوان دبي جرمي گزارش مي شود

حال دستگاه هاي معرفي شده در ذيل مستقيما و بدون انجام محاسبات بين حجم و .دانسيته اين كار را انجام مي دهند

دماسنجThermal Meter

کوریوليس سنج

Thermal Meterسنج دما

ت اساس كار اين وسيله بدين صورت است كه جريان سيال، انرژي گرمايي خود را به المنال حساس به گرما مي دهد و سپس با اندازه گيري گرماي منتقل شده به المنت جرم سي

مقدار گرماي جابجا شده به سرعت سيال ، ظرفيت گرمايي. عبور كرده محاسبه مي شودو و هدايت گرمايي سيال بستگي دارد و لذا اين دبي سنج مستقل از دانسيته، فشار

.ويسكوزيته سيال مي باشدهايي گسترده آن در صنايع پااليش و صنايع شيميايي مي باشد و از محدود فناوريكاربرد

.است كه مي توان براي اندازه گيري جريان هوا در لوله هاي بزرگ استفاده كرد

Coriolis Metersكوريوليس سنج

به عنوان سنسور جريان ، ( بدون هيچ گونه مانع ) شكل uاين دبي سنج از يك لوله نسور لوله س. تشكيل شده است و تعيين دبي در آن بر اساس قانون دوم نيوتن مي باشد

ركت توسط نيروي الكترومغناطيسي سيم پيچي كه در مركز انحناي لوله قرار گرفته به حدرآورده و در فركانس طبيعي اش ارتعاش مي كند

سيال به داخل لوله سنسور جريان مي يابد و مجبور به گرفتن حركت عمودي لوله ارتعاش مي جريان سيال . كندوقتي لوله نصفي از سيكل ارتعاش خود را به سمت باال طي مي . شود

يافته در لوله، با كشاندن لوله به سمت پايين در برابر حركت اجباري به سمت باالي آن .مقاومت نشان مي دهد

•

•

نندبعضي از مدل هاي آن دانسيته و غلظت جريان سيال را نيز اندازه گيري ك

POSITIVE DISPLACEMENT METERSمثبت یجابجايیسنج هایدب

•

•

OSCILLATING PISTON

OSCILLATING PISTONپيستون نوسانگر

•

Nutating Diskديسك لرزان

وارد يك مخزن به دقت ماشين كاري شده اي كه شامل يك ديسك لرزان است ، مي مايع فشار سيال ، ديسك را به كمك يك دندانه غلتكي به لرزش در مي آورد و ديسك . شود

حركت ديسك توسط حركت دنده به يك ماشين محاسبه گر دبي.شروع به چرخش مي كند زه لقي كم بين ديسك و مخزن با به حد اقل رساندن نشتي ، باعث اندا. انتقال مي يابد

.گيري دقيق و تكرار پذير در هر سيكل حجمي مي شود

(کنتور)آب استفاده می شود عمدتاً جهت اندازه گيری •

Oval Gearدنده تخم مرغي

دو روتور تخم مرغي شكل يكسان كه توسط دو شكاف كوچك پيرامون دنده ايجاد شده ؛ از دنده هاي تخم مرغي حجم كل مايع عبوري از مخزن اين سيله را طي هر . تشكيل شده است

در . شودعمل گردش جارو مي كند ؛ دبي توسط اندازه گيري سرعت چرخش محاسبه مي ايب از مع. آن با ويسكوزيته تغيير نمي كند كاليبراسيون Nutating Diskمقايسه با دبي سنج

ه اين دبي سنج براي انداز. اين وسيله تاثير گذاري نوسان بر عمل سنجش دبي مي باشد. گيري دبي حالل ها و مايعات كم غلظت به كار مي رود

Multi Pistonمولتي پيستون

ترده در اين نوع دبي سنج ها به صورت تك پيستوني و چند پيستوني وجود دارند و به طور گسگي علي رغم پيچيد. توزيع سوخت و اندازه گيري هيدرو كربن هاي سبك استفاده مي شوند

اده در نوع چند پيستوني كه در شكل زير نمايش د. طراحي استفاده از آنها بسيار رايج استشده است پيستون ها دو به دو روبروي هم قرار گرفته اند و توسط ميل لنگ هايي به

هنگام پر نحوه قرار گرفتن پيستون ها به گونه اي است به. سيستم اندازه گير متصل هستندال شدن سيلندر ها از ورودي ، سيلندر مقابل در حال تخليه به خروجي است و در نتيجه سي

طراحي مذكور به ضربان و لرزش سيال حساس است و لذا. با حداقل نشتي جريان مي يابد.مناسب نمي باشد 100l/minبراي دبي هاي بيشتر از

:مثبت یجابجايیسنج هایدبمزايا

مناسب برای سياالت ویسکوز

قيمنياز نداشتن به سيستم لوله کشی مست

:معايب

به دليل داشتن قطعات متحرك زياد براي.پساب ها مناسب نمي باشند

نشتي حول دنده ها و پره ها باعث ايجاد خطا.در اندازه گيري دبي جريان مي شود

از موارد استفاده آنها در كل در سياالت يك طرفه مانند اندازه گيري آب يا گ. طبيعي يا توزيع سوخت نفتي مي باشد

با تشکر از همراهی شما

50