فلومتر توربینی یا کنتور توربینی چیست و چگونه کار می کند. راهنمای انتخاب کنتورهای توربینی

فلومتر توربینی یا کنتور توربینی چیست و چگونه کار می کند. راهنمای انتخاب کنتورهای توربینی

کنتورهای جریان توربین نرخ دبی در یک لوله یا خط فرایند را از طریق روتور اندازه گیری می کنند که به محض اینکه سیال از پره های آن عبور می کند می چرخد. سرعت چرخش یک تابع مستقیم از سرعت جریان است و می توان آن را با برداشت مغناطیسی ، سلول فوتوالکتریک یا تاکومتر اندازه گرفت.

راهنمای انتخاب کنتورهای توربینی

کنتورهای جریان توربین معمولاً برای اندازه گیری سرعت جریان حجمی مورد استفاده قرار می گیرند ، اما ممکن است سرعت جریان را نیز اندازه گیری کند.

کنتورهای توربینی حجمی میزان جریان را در واحدهای جریان حجمی مثلاً میلی لیتر در دقیقه اندازه گیری می کنند.

کنتورهای توربین سرعت ، سرعت جریان را در واحد سرعت مثلاً ft / sec اندازه می گیرند.

نحوه کار فلومتر توربینی

فلومترهای توربین شبیه به آسیاب بادی کار می کنند ، یک توربین روی یک روتور با محور تقارن می چرخد ​​که به موازات جهت جریان است. جریان سیال از طریق کنتور باعث چرخش توربین می شود. با چرخش توربین ، هر تیغه توربین از یک سنسور عبور می کند. سرعت چرخش توربین مستقیماً با جریان حجمی و همچنین میزان سرعت عبور پره های توربین از سنسور متناسب است.

سیگنال

سنسور مورد استفاده برای تهیه سیگنال می تواند یک قطعه آهنربا ، سلول فوتوالکتریک یا تاکومتر باشد.

یک حسگر مغناطیسی با عبور هر تیغه توربین تحریک می شود و باعث می شود جریان متناوب (AC) شکل بگیرد. فرکانس جریان متناوب (AC) متناسب با دبی است که طی آن پره های توربین از حسگر و در نهایت جریان سیال از طریق فلومتر رد می شود.

یک سلول فوتوالکتریک نیز حرکت پره های توربین را حس می کند. به جای اندازه گیری غیر مستقیم جریان اعمال شده، سنسور هنگام عبور پره ها از سنسور ، پالس های الکتریکی تولید می کند. برای تعیین سرعت چرخش توربین ، پالس ها در طی یک دوره زمانی شمارش یا جمع می شوند.

یک تاکومتر نیز مانند سلول فوتوالکتریک، مستقیماً وجود پره های توربین را حس می کند. تاکومتر معمولاً دستگاهی الکترومکانیکی است که با عبور تیغه از سنسورها ، پالسهای برقی تولید می کند و سرانجام سرعت چرخش توربین را حس می کند.

سیال ها

کنتورهای جریان توربین، ایده آل برای اندازه گیری سیال های تمیز (گازها یا مایعات) با ویسکوزیته کم هستند. در کاربرد ایده آل ، تنها نیرویی که روی توربین کار می کند، جریان چند لایه سیال از طریق فلومیتر است. سیال فاز مخلوط ، ویسکوز چسبناک و نمونه های جریان آشفته همه می توانند در رفتار دینامیکی توربین تداخل داشته باشند ، که در ارائه اندازه گیری دقیق جریان ضروری است.

کشش ویسکوز

کشیدن ویسکوزیته یک نیروی تاخیری است که بر روی لایه مرزی بین مایعات و سطوح جامد عمل می کند. مایعات چسبناک، – مایعاتی که در برابر جریان مقاومت می کنند- مایعاتی هستند که سطح اصطکاک داخلی بالاتری دارند و متعاقباً تنش قابل ملاحظه ای به مماس جهت جریان دارند. این استرس باعث می شود که بیش از حد اصطکاک بین سطح سیال و جامد مانند دیواره لوله وجود داشته باشد.

جریان آشفته ( Turbulent ) در مقابل جریان لایه ای ( Laminar)

الگوهای جریان چند لایه و آشفتگی دو رژیم جریان هستند که جریان سیال ها از طریق فضا را توصیف می کنند.

الگوهای جریان چند لایه از طریق لوله ای مشابه پرتوی نور، منسجم حرکت می کنند. هیچ تداخلی بین لایه های سیال وجود ندارد زیرا آنها به راحتی از کنار یکدیگر عبور می کنند. آنها دارای یک گرادیان بردار هستند که در آن جریان سیال از هرگونه نیروی بازدارنده یا سطوح جامد دورتر باشد. در مشاهده یک شکل سهمی از الگوی جریان وجود دارد.

الگوهای جریان آشفته مقدار قابل توجهی از چرخش سیال در جریان سیال دارند. الگوهای جریان دایره ای یا جریانهای گردابی ناشی از نیروهای کشش چسبناک و نیروهای غیرخطی است که در جریان سیال عمل می کنند. الگوی جریان در هم ریخته به عنوان یک بدنه حرکت می کند در حالی که سیال به طور مداوم در جریان سیال چرخش می کند.

تأثیر جریان آشفته

جریان تلاطمی باعث می شود که نیروی مهارکننده بر روی پره های توربین اعمال شود و در جهت مقابل حرکت سیال کار کند که گشتاور محرک را در توربین ایجاد می کند. در الگوهای جریان تلاطم، سیال از توربین عبور می کند و میزان چرخش در آن دیگر خیلی متناسب با سرعت جریان نیست. از آنجا که دبی کشش ویسکوزی و آشفتگی مشروط به ویسکوزیته مطلق، تراکم سیال و سرعت سیال است ، کنتورهای جریان توربین باید به درستی کالیبره شوند تا یک سیال خاص را کنترل کنند.

* کنتورهای جریان توربینی در صورت کالیبراسیون و نصب مناسب ، قادر به ارائه قسمت از بالاترین دقت در تمام کنتورها هستند.

پارامترهای مهم برای اندازه گیری جریان توربین

پارامترهای مهمی که باید هنگام مشخص کردن کنتورهای توربین مورد توجه قرار گیرد ، شامل محدوده جریان سرعت، دامنه جریان حجمی، فشار کار، حداکثر دمای سیال ، ویسکوزیته سیال و قطر لوله است.

دامنه جریان سرعت فقط برای کنتورهای توربین اعمال می شود که سرعت سیال را اندازه می گیرند. سرعت سیال اندازه گیری مسافت طی شده در واحد زمان است.

دامنه جریان حجمی فقط برای کنتورهای توربین اعمال می شود که جریان حجمی را اندازه گیری می کنند. جریان حجمی، اندازه گیری میزان مایعات است که در هر واحد زمان جریان می یابد.

فشار کار حداکثر فشار هد سیال فرایندی است که کنتور می تواند تحمل کند.

حداکثر دمای سیال حداکثر دمای محیط پایدار است که کنتور می تواند در برابر آن مقاومت کند. این معمولاً به ساختار و مواد لاینر بستگی دارد.

درجه ویسکوزیته سیال طیف وسیعی از ویسکوزیته سیال را نشان می دهد که میتر می تواند از عهده آن برآید.

قطر لوله اهمیت دارد که در نظر گرفته شود، زیرا فلو متر باید با گزینه های لوله کشی و نصب که قرار است از آن استفاده شود سایز شود.