فلومتر زیمنس

فلومتر زیمنس (Siemens Flowmeter)

یکی از مهمترین تولیدات شرکت SIEMENS در قسمت تجهیزات الکترونیکی و اتوماسیون صنعتی فلومتر زیمنس میباشد. این شرکت با تولید انواع گوناگونی از فلومتر ها در سایز ها و متریال های بسیار متنوع، امروزه یکی از بزرگترین تولیدکنندگان فلومتر در جهان میباشد. 

فلومتر زیمنس با نام تجاری SITRANS F در صنایع مورد استفاده میباشد. این فلومتر ها در انواع مغناطیسی (Electro Magnetic)، گردابی (Vortex)، روتامتر (Variable Area)، جرمی (Mass Coriolis)، التراسونیک (Ultrasonic)، اختلاف فشاری (Differential Pressure) و فلومتر های کانال های باز (Open Chanel) تولید و روانه بازار میشوند.

در این مطلب ابتدا به معرفی فلومتر یا جریان سنج میپردازیم و در ادامه انواع مدل های فلومتر زیمنس را تشریح خواهیم کرد:

انواع فلومتر زیمنس

فلومتر زیمنس همانطور که بالاتر نیز اشاره کردیم دارای انواع مختلفی میباشد که شامل موارد زیر میشوند:

• فلومتر التراسونیک (Ultrasonic)

استفاده از امواج اولتراسونیک، اندازه گیری دبی حجمی طیف وسیعی از گازها و مایعات را امکان پذیر می سازد. در این فلومترها مواردی مانند هدایت الکتریکی، فشار، دما و ویسکوزیته اهمیت ندارند.

در هر دو نوع این تجهیز، از دو سنسور استفاده می شود که در کنار یکدیگر نصب شده اند. هر دو سنسور می توانند به صورت متناوب به عنوان فرستنده و گیرنده عمل کنند. مدت زمانی که طول می کشد موج اولتراسونیک از فرستنده به گیرنده برسد، معیاری از دبی سیال داخل لوله است.

به همین دلیل، این فلومتر محدود به قطر منحصر به فردی از لوله نیست و می توان از آن در اندازه های مختلف استفاده کرد. در اینجا هم مانند روش قبلی، هیچ گونه قطعه متحرکی در ساختار تجهیز استفاده نشده است. همین موضوع موجب می شود نیاز به تعمیرات به حداقل برسد.

فلومتر های التراسونیک زیمنس با نام تجاری SITRANS FS در دو نوع کلمپی Clamp-On و مستقیم In-Line در صنایع فرآیندی مورد استفاده قرار میگیرد.

• فلومتر مغناظیسی (Electro Magnetic)

این نوع فلومتر برای مایعات دارای خاصیت هدایت الکتریکی مناسب است. به عنوان نمونه می توان به مایعاتی مانند آب (آشامیدنی و فاضلاب)، اسیدها، مواد قلیایی و دوغاب اشاره کرد. بیشترین کاربرد این نوع فلومتر در بخش های صنایع غذایی و دارویی است. همچنین در صنایع معدنی که نیاز به اندازه گیری دبی دوغاب خورنده و مخلوط شن و آب وجود دارد، تنها گزینه در دسترس، فلومتر الکترومغناطیسی است. 

روش اندازه گیری این تجهیز بر مبنای قانون القای فارادی است. مطابق این قانون، هرگاه میله ای فلزی در داخل میدان مغناطیسی حرکت کند، ولتاژ الکتریکی القا می شود. مانند شکل زیر، عبور ذرات باردار سیال، از درون میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ داخل این فلومتر، ولتاژ الکتریکی القا می کند. شدت این ولتاژ به طور مستقیم با سرعت جریان سیال متناسب است و برای اندازه گیری دبی حجمی سیال به کار می رود. 

فلومتر های مغناطیسی زیمنس با نام تجاری SITRANS FM بیش از 30 سال است که در صنایع آب و فاضلاب یکی از پرفروش ترین فلومتر های جهان محسوب میشود.

• فلومترهای اختلاف فشاری (Differential Pressure)

اندازه گیری دبی سیال با استفاده از محاسبه اختلاف فشار ایجاد شده در مقطع لوله، از پرکاربردترین روش های صنعتی به حساب می آید. مبنای کار این تجهیز محاسبه اختلاف  فشار بین دو نقطه از خط لوله است. در نتیجه برای اندازه گیری دبی از ترانسمیترهای اختلاف فشاری استفاده می شود.

از این نوع فلومتر می توان برای اندازه گیری دبی طیف گسترده ای از مایعات، گازها و بخار استفاده کرد. همچنین توجه به این نکته ضروری است که در اعداد رینولدز کوچک و هنگامی که افت فشار بسیار ناچیز باشد، این تجهیزات دقت مناسبی نخواهند داشت. این نوع از فلومترها بدلیل نداشتن قطعه مکانیکی خاصی از محبوب ترین و ساده ترین روش های اندازه گیری جریان محسوب شده و به همین دلیل استفاده از آنها بسیار رایج و متداول میباشد.

لازم به ذکر است که فلومترهایی که المنت اندازه گیری در آنها از اوریفیس پلیت (Orifice Plate) یا لوله ونچوری(Venturu tube) یا فلونازل(Flow Nozzle) هستند همگی با استفاده از محاسبه اختلاف فشار بین 2 نقطه در خط و استفاده از ترانسمیترهای اختلاف فشار، فلوی حجمی سیال عبوری را محاسبه میکنند.

فلومتر های اختلاف فشاری زیمنس با نام SITRANS FP در دو دسته بندی فلومتر های اوریفیس پلیت SITRAN FP200 و فبومتر های اختلاف فشاری پیتوت تیوب SITRAN FP300 در صنایع مورد استفاده میباشند. این نوع فلومتر ها به دلیل نصب بسیار ساده و نداشتن تعمیرات و نگهداری زیاد، و همچنین قابلیت اندازه گیری فلوی انواع سیالات بخار، مایع و گاز یکی از محبوب ترین روش های اندازه گیری محسوب میشود.

• فلومتر جرمی کوریولیس (Mass Coriolis)

فلومتر جرمی کوریولیس تنها فلومتری میباشد که قادر به اندازه گیری جریان جرمی همه سیالات از انواع مواد شیمیایی گرفته تا نفت، از آب گرفته تا انواع روغن و هر نوع سیالی را با چگالی های متفاوت اندازه گیری کند. اساس اندازه گیری این نوع فلومترها استفاده از شتاب کوریولیس یا نیروی گریز از مرکز برای محاسبه فلوی سیالات میباشد. یکی از ویژگی های منحصر به فرد فلومترهای کوریولیس توانایی اندازه گیری همزمان چگالی و جریان جرمی سیالات میباشد. 

هر فلومتر کوریولیس مطابق شکل زیر، دارای دو لوله اندازه گیری است که توسط یک تحریک کننده، به نوسان درمی آیند. با عبور جریان از داخل لوله اندازه گیری، به دلیل وجود اینرسی، حرکت پیچشی هم به نوسان اولیه اضافه می شود. دو سنسور به کار رفته در این سیستم، تغییر نوسان را به عنوان اختلاف فاز ثبت می کنند. این اختلاف فاز، نسبت مستقیمی با دبی جرمی سیال دارد. علاوه بر آن، با استفاده از فرکانسی که لوله اندازه گیری نوسان می کند، می توان چگالی سیال را به دست آورد. 

فلومتر های جرمی کوریولیس زیمنس با نام تجاری SITRANS FC به عنوان یک فلومتر چندپارامتری قابلیت اندازه گیری همزمان جریان جرمی، چگالی یا دانسیته را دارا میباشد.

• فلومتر گردابی (Vortex)

 هنگامی که مانعی سر راه جریان قرار گیرد، به صورت متناوب، گردابه هایی تشکیل می شوند. فرکانس تشکیل این گردابه ها، ارتباط مستقیمی با اندازه و شکل آن مانع دارد. این تجهیز در بسیاری از شاخه های صنعتی برای اندازه گیری دبی حجمی مایعات، گازها و بخار به کار می رود.

درون فلومتر ورتکس، مانعی در مرکز لوله قرار داده شده است. به محض اینکه سرعت سیال از یک مقدار حداقل بیشتر شود، گردابه ها در پایین دست مانع تشکیل می شوند. پس از جدا شدن گردابه ها، فشار روی سطح مانع، بین مقادیر مثبت و منفی نوسان می کند. برای تشخیص این نوسان، از سنسورهای خازنی یا پیزوالکتریک استفاده می شود. این سنسورها بعد از تشخیص هر نوسانی که در فشار رخ دهد، یک سیگنال خروجی ارسال می کنند که فرکانس این سیگنال با فرکانس تشکیل گردابه یکسان است. با استفاده از این سیگنال خروجی، دبی سیال قابل محاسبه خواهد بود.

فلومتر های گردابی یا ورتکس زیمنس با نام تجاری SITRANS FX دارای سنسور داخلی اندازه گیری دما میباشد. به همین جهت تغییرات چگالی در اثر تغییرات دما، تاثیری روی دقت اندازه گیری این نوع فلومتر های نخواهد داشت. لازم به ذکر است فلومتر های ورتکس زیمنس SITRANS FX مناسب ترین نوع فلومتر ها جهت اندازه گیری بخار میباشند.

• فلومتر سطح متغیر روتامتری (Variable Area)

فلومتر روتامتر فلومترهای متغیری هستند که دارای یک شناور میباشند که در اثر نیروی حاصل از جریان سیال  رو به بالا به صورت عمودی در یک لوله‌ی مخروطی حرکت می‌کند. مقدار نیرویی که از جانب سیال به شناور اعمال شده تا آن را در نقطه ای ثابت نگه دارد و بر نیروی وزن آن غلبه کند دقیقآ معادل مقدار جریان عبوری از خط لوله خواهد بود.

روتامترها دارای خروجی خطی، سادگی، هزینه‌ی پایین، اندازه‌گیری افت فشار کم و کاربردهای گسترده‌ی دیگر هستند.

این نوع از دبی‌سنج‌ها ابزارهای اندازه‌گیری جریان ساده، قابل اعتماد و ارزان هستند. هنگامی که یک گاز یا مایع به یک لوله‌ی جریان یکنواخت محروطی وارد می‌شود، شناور بالا می‌رود و وزن آن توسط سیالی که زیر آن در جریان است تحمل می‌شود تا زمانی که کل حجم سیال بتواند از کنار شناور عبور کند. موقعیت شناور مربوط به نقطه‌ای از مقیاس اندازه‌گیری لوله است و نشانی از سرعت جریان سیال را ارائه می‌دهد.

فلومتر های روتامتری زیمنس با نام تجاری SITRANS F VA250 یکی از مقرون بصرفه ترین و ساده ترین انواع فلومتر ها میباشد که قابلیت اندازه گیری فلوی انواع سیالات فرآیندی را دارا میباشد.

• فلومتر کانال باز (Open Chanel)

فلومتر های کانال باز معمولآ با استفاده سنسور های سطح التراسونیک یا راداری مقدار ارتفاع سیال داخل یک کانال روباز را محاسبه میکنند. سپس با وارد کردن اطلاعات ابعادی کانال (طول و عرض و ارتفاع) و با محاسبه مقدار ارتفاع سیال، این ترانسمیتر ها قادر به محاسبه فلوی عبوری سیال از داخل کانال میباشند. 

فلومتر های کانال باز زیمنس با نام SITRANS L مجموعه ای ترانسمیتر های سطح راداری و التراسونیک میباشند. این نوع فلومتر ها یکی از بهترین راه حل ها و روشی بسیار کارآمد برای اندازه گیری نرخ جریان عبوری در کانال های روباز میباشند.

تجهیز صنعت وارد کننده و تامین کننده محصولات شرکت زیمنس آلمان. انواع فلومتر های مغناطیسی، کوریولیس، ورتکس، اختلاف فشاری برند SIEMENS در انبار محصولات این شرکت موجود میباشد. برای استعلام قیمت و مشاوره فنی با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید.