فلو ترانسمیتر یا ترانسمیتر دبی چیست و چگونه کار می کند

[کل: 34 میانگین: 4.5]

فلو ترانسمیتر یا ترانسمیتر دبی چیست و چگونه کار می کند

فلو ترانسمیتر (flow transmitter)، ابزارهای دقیقی هستند که خروجی های الکتریکی متناسب با ورودی های دبی را تأمین می کنند. فلو ترانسمیترها برای اندازه گیری جریان مایعات و گازها از کنتورهای جریان استفاده می کنند. ترنسمیترهای جریان از سه نوع اصلی انداره گیری استفاده می کنند: جرم ، حجمی و سرعت.

فناوری انداره گیری

ترنسمیترهای دبی از چندین فن آوری انداره گیری استفاده می کنند، از جمله اختلاف فشار (DP یا differential pressure). اساس عملیاتی اندازه گیری DP این است که افت فشار در میان یک اندازه گیر متناسب با مربع نرخ جریان است. نمونه هایی از اندازه گیرهای DP شامل صفحه سوراخ دار یا اریفیس پلیت (orifice plate) ، دستگاه های مخروطی ، لوله های Pitot ، لوله های Venturi و نازل های جریان می باشد.

صفحات سوراخ دار یا اریفیس پلیت جریان سیال را محدود می کنند تا اختلاف فشار در یک قطعه مسطح از فلز که حاوی یک سوراخ لبه دار است ایجاد کند.

دستگاه های مبتنی بر مخروط یک مخروط را در مرکز جریان سیال قرار می دهند تا فشار دیفرانسیل متناسب با سرعت ایجاد شود.

اندازه گیرهای مبتنی بر مخروط — Cone-based devices

لوله های پیتوت یک جفت لوله توخالی هستند. یک لوله فشار تماس را اندازه گیری می کند و لوله دیگر پتانسیل را اندازه می گیرد.

لوله های ونتوری به تدریج قطر یک لوله جریان را باریک می کنند و افت فشار حاصل از آن را اندازه می گیرند.

نازل های جریان شبیه به لوله های Venturi هستند ، اما ناحیه خروجی را برای بازیابی فشار فراهم نمی کنند.

تکنیک های اندازه گیری

ترنسمیترهای جریان از جابجایی مثبت (PD) ، جریان جرم واقعی، اولتراسونیک، الکترومغناطیس و سایر تکنیک های اندازه گیری استفاده می کنند.

تجهیزات PD مایعات را به افزایشهای خاص تقسیم می کنند که با روش های مکانیکی یا الکترونیکی شمارش می شوند. نمونه هایی از اندازه گیرهایPD شامل اندازه گیر پیستون (piston meters) ، اندازه گیر دنده بیضی (oval gear meters)، دیسک های تغذیه کننده (nutating discs) و روتامتر است.
کنتورهای جرمی واقعی میزان جریان را از نظر جرم اندازه گیری می کنند و دستگاه هایی مانند کنتورهای حرارتی و کنتورهای کوریولیس (Coriolis) را نیز شامل می شوند.
کنتورهای اولتراسونیک شامل کنتورهای اثر داپلر و زمان پرواز (time-of-flight) هستند.
دستگاه های الکترومغناطیسی به عنوان رسانا از مایع استفاده می کنند و یک میدان مغناطیسی توسط سیم پیچ های انرژی دار شده در خارج از یک لوله جریان ایجاد می شود.
کنتورهای زانو (Elbow meters) بر اساس این اصل کار می کنند که وقتی مایع در یک مسیر دایره ای حرکت می کند ، نیروی گریز از مرکز در امتداد لبه های بیرونی اعمال می شود.

مشخصات و امکانات

فلو ترنسمیترها از نظر شرایط عملیاتی، پارامترهای دامنه جریان ، اندازه گیری عملکرد و ویژگی های اختیاری متفاوت هستند. شرایط کار شامل حداکثر فشار کار ، دامنه دمای سیال و دمای کار است.

پوند در هر اینچ مربع (psi) اندازه گیری شده ، فشار کار حداکثر فشار هد است که فلو ترنسمیترها می توانند در برابر آن مقاومت کنند.

دامنه دمای سیال ، تابعی از متریال ساختار و لاینر است، که معمولاً در درجه فارنهایت اندازه گیری می شود. با این حال ، دستگاه های متریک معمولاً در دسترس هستند. پارامترهای دامنه جریان برای فلو ترنسمیترها شامل دامنه نرخ جریان سرعت ، دامنه نرخ جریان حجمی و دامن نرخ جریان جرم است.

نرخ دبی جرم دامنه جریان جرم در زمان است. مشخصات به سنسورهای جریان و اندازه گیری جریان اعمال می شود.
دامنه نرخ سرعت دبی دامنه جریان در فاصله بر زمان است. این مشخصات در مورد اندازه گیر ها و سنسورهای جریان سرعت اعمال می شود.
دامنه نرخ جریان حجمی گاز رنج جریان در حجم بر زمان است. این مشخصات در مورد سنسورهای جریان حجمی و کنتورهای مربوط به گازها اعمال می شود.

اندازه گیری عملکرد

شامل حداکثر افت فشار برای سیال هایی است که از طریق دستگاه عبور می کنند. می توان عملکرد یک اندازه گیر را با توجه به نسبت turn down آن تعیین کرد. نسبت Turn down محدوده دینامیکی یا عملیاتی موثر فلومتر است. به عنوان مثال ، اگر یک دستگاه سرعت جریان ۵۰۰ SCCM دارای یک Turndown 50: 1 باشد. به طور موثر کار می کند و جریان را تا ۱۰ SCCM برطرف می کند. اگر همان دستگاه دارای عمودی از ۱۰۰: ۱ باشد ، آنگاه بطور موثر تا ۵ SCCM برطرف میکند.

به طور کلی ، نوع کنتور دبی یا فلومتر ویژگی های موجود را تعیین می کند. برخی ترانسمیترهای دبی می توانند دما یا دانسیته را اندازه گیری کنند. برخی دیگر سطح مایعات را اندازه گیری می کنند.

گزینه های خروجی فلو ترانسمیترها

خروجی ترانسمیترهای جریان شامل ولتاژهای آنالوگ ، جریانهای آنالوگ ، فرکانسها و پالسها هستند

خروجی ولتاژ آنالوگ ساده و معمولاً خطی است. آنها مداوم تر از پالس یا گسسته هستند.

خروجی های جریان آنالوگ برای ارسال سیگنال در مسافت های طولانی مناسب هستند. آنها شامل لوپ های جریان مانند ۴-۲۰ میلی آمپر هستند و از بازخورد برای تأمین یک جریان مناسب صرف نظر از امپدانس یا نویز استفاده می کنند.

خروجی سیگنال فرکانس و پالس از طریق مدولاسیون دامنه (AM) ، مدولاسیون فرکانس (FM) و مدولاسیون عرض پالس (PWM) رمزگذاری می شود. آنها همچنین به عنوان موج سینوسی و قطارهای پالس بیان می شوند. برخی ترانسمیترهای دبی، عمود بر مسیر جریان وارد شده و برای دسترسی به لوله سوراخ دار نیاز دارند. بقیه به موازات پچ جریان بین دو قطعه لوله فرایند قرار داده شده و در محل قرار می گیرند.