تجهیزصنعت تامین و تجهیز صنایع
توضیحات
فلومتر کوریولیس
فلومتر کوریولیس (Coriolis Flow Meter)، یکی از پرکاربردترین و دقیق ترین انواع فلومترهای جرمی می باشد که با اندازه گیری مستقیم جرم سیال عبوری قادر به محاسبه نرخ جریان سیال عبوری از خط لوله است.
اندازه گیری جریان سیال عبوری توسط فلومترهای کوریولیس مستقل از تغییرات دما، ویسکوزیته و سایر پارامترهای فرآیندی است. در واقع عملکرد فلومترهای جرمی کوریولیس بر اساس شتاب کوریولیس یا همان نیروی گریز از مرکز می باشد.
فلومتر جرمی کوریولیس با اندازه گیری همزمان جرم، چگالی و دمای سیال چشم اندازهای کاملا جدیدی را برای کنترل فرآیند، تضمین کیفیت و ایمنی فرآیند فراهم می کند. این نوع فلومترها جهت اندازه گیری جریان سیالات مختلف نظیر مایعات، گازها و بخارات به کار می روند.
طراحی و عملکرد فلومترهای کوریولیس آنها را به قابل اعتمادترین تجهیز اندازه گیری جریان سیالات تبدیل کرده است. فلومترهای جرمی کوریولیس در طیف گسترده‌ای از صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، شیمیایی، پتروشیمی، صنایع غذایی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند.
این نوع فلومترها دقت بالایی را در اندازه گیری جرم، چگالی، دما و ویسکوزیته ارائه می دهند. بنابراین فلومترهای جرمی کوریولیس با توجه به دقت بالایی که دارند از قیمت بالاتر و گرانتری نسبت به سایر فلومترها برخوردار می باشند.
فلومترهای جرمی کوریولیس در دو مدل با لوله اندازه گیری مستقیم دارای یک لوله مرتعش (Straight Tube Coriolis Flow Meter) و با لوله اندازه گیری منحنی U شکل دارای دو لوله مرتعش (Curved Tube Coriolis Flow Meter) تولید می شوند.
فلومترهای جرمی کوریولیس با دو لوله مرتعش موازی با توجه به دقت بالاتر، کاربرد بیشتری در صنایع فرآیندی دارند. در این فلومترها هنگامی که سیال از داخل لوله ها عبور نمی کند لوله ها با فرکانس مشخصی نوسان می کنند. اما با عبور سیال از داخل لوله های مرتعش، فرکانس لوله ها نسبت به حالتی که سیالی عبور نمی کند تغییر خواهد می کند.
در ادامه به معرفی و بررسی عملکرد و مزایای فلومتر جرمی کوریولیس می پردازیم.
عملکرد فلومتر کوریولیس
فلومتر کوریولیس از دو لوله خمیده U شکل و دو سنسور جهت ثبت تغییر نوسان به دلیل اختلاف فاز تشکیل می شود. هنگامی که سیالی از فلومتر عبور نمی کند این دو لوله خمیده در اثر تحریک شدن توسط یک تحریک کننده با یک فرکانس ثابتی نوسان می کنند.
همانطور که لوله ها نوسان می کنند ولتاژ تولید شده از هر پیک آف یک موج سینوسی ایجاد می کند که نشان دهنده حرکت یک لوله نسبت به دیگری است.
به محض اینکه سیال از لوله های اندازه گیری عبور می کند به دلیل نیروی اینرسی سیال یک حرکت پیچش اضافی بر این نوسان تحمیل می شود. تأخیر زمانی بین دو موج سینوسی Delta-T نامیده می شود که به طور مستقیم با سرعت جریان جرمی متناسب است.
دو سنسور این تغییر نوسان لوله در زمان و مکان را به عنوان اختلاف فاز تشخیص می دهند. این اختلاف فاز نسبت مستقیمی با جریان جرمی سیال عبوری دارد. لوله های اندازه گیری در فلومترهای جرمی کوریولیس متناسب با فشار و نوع سیال فرآیندی از متریال مختلفی نظیر استنلس استیل، هستلوی و اینکول تولید می شوند.
علاوه بر این چگالی سیال را می توان از فرکانس نوسان لوله های اندازه گیری نیز تعیین کرد. دمای لوله اندازه گیری نیز برای جبران تأثیرات حرارتی ثبت می شود.
فلومتر های جرمی کوریولیس در بسیاری از کاربردهای اندازه گیری جریان به کار می روند. در واقع این فلومترها با گستره وسیعی از اندازه خطوط لوله و دقت اندازه گیری جریان در بسیاری از صنایع فرآیندی مورد استفاده قرار می گیرند.
کاربردهای فلومتر کوریولیس
فلومترهای کوریولیس برای نظارت و اندازه گیری جریان مایعات، بخار و گاز فشار بالا در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. این فلومترها به دلیل دقت بالا و قابلیت اندازه‌گیری همزمان چندین پارامتر، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف فرآیندی دارند. برخی از کاربردهای رایج فلومتر کوریولیس در موارد زیر ذکر شده است:
- صنایع شیمیایی
- آب و فاضلاب
- انتقال حضانت
- نفت و گاز
- معدن و فرآوری مواد معدنی
- تولید برق
- پتروشیمی ها
مزایا و معایب فلومتر کوریولیس
فلومتر جرمی کوریولیس دقیق ترین نوع دبی سنج است و در صنایع مختلف برای اندازه گیری گازها و مایعات مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه مزایای فلومتر کوریولیس به شرح زیر می باشد:
1.فلومترهای جرمی کوریولیس قابلیت اندازه گیری جریان طیف وسیعی از مایعات، گازها و بخارات را دارند. عملکرد فلومترهای کوریولیس مستقل از عدد رینولدز است. بنابراین، سیالات متلاطم را نیز می توان به وسیله این نوع فلومتر اندازه گیری کرد.
2.فلومتر کوریولیس اندازه گیری جرم سیال عبوری را مستقیم را بدون اضافه کردن تجهیز اندازه گیری خارجی ارائه می دهد. در حالی که سرعت جریان حجمی سیال با تغییرات چگالی متفاوت خواهد بود، نرخ جریان جرمی سیال مستقل از تغییرات چگالی است.
3.فلومترهای کوریولیس دقت بسیار بالایی معمولا ± 0.1% دارند. علاوه بر این فلومترهای کوریولیس در کل محدوده جریان خود خطی هستند.
4.فلومترهای کوریولیس قادر به اندازه گیری همزمان جرم، چگالی، دما و ویسکوزیته سیال می باشند.
5.فلومترهای کوریولیس دارای انسداد داخلی نیستند که ممکن باشد توسط دوغاب یا سایر انواع ذرات معلق در جریان مسدود شود.
6.هیچ قطعه متحرکی در این فلومتر وجود ندارد که فرسوده شود بنابراین نیاز به تعویض و تعمیر ندارد. این ویژگی های طراحی نیاز به تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.
7.عملکرد این فلومترها مستقل از پارامترهای جریان مانند آشفتگی و تلاطم جریان است. بنابراین نیازی به ایجاد فضا برای جریان بالادست (upstream) و پایین دست (downstream) و straight run نیست. همچنین می توانند برای جریان های پالسی مورد استفاده قرار بگیرند.
معایب فلومترهای کوریولیس شامل قیمت بالا، حجیم بودن نسبت به سایر فلومترها، ایجاد افت فشار در خط لوله به دلیل خمیده بودن، عدم به كارگيری آنها برای سيالات دوفازی، عدم کاربرد در خطوط لوله بزرگ و اندازه گیری دبی گازهای کم فشار می شود.
تفاوت فلومترهای جرمی کوریولیس (Coriolis) و حرارتی (Thermal)
تفاوت اصلی بین فلومترهای کوریولیس و فلومترهای حرارتی در اصول عملکرد و خواص فیزیکی آنها نهفته است و به شرح زیر می باشد:
اصول عملکرد:
فلومترهای کوریولیس جریان سیال را بر اساس تغییرات جرم اندازه گیری می کنند. آنها از لوله های ارتعاشیی و سنسورهایی استفاده میکنند و بر اساس نیروی گریز از مرکز عمل می کنند.
فلومترهای جرمی حرارتی دارای یک Heater و سنسور دمای PT100 می باشند. این نوع فلومترها دبی را بر اساس اختلاف دمای ناشی از سیال عبوری اندازه گیری می کنند. آنها معمولاً از یک المنت حرارتی در مسیر جریان استفاده می کنند و تغییرات دما را اندازه گیری می کنند.
سیال فرآیندی:
فلومترهای کوریولیس جهت اندازه گیری جریان سیالات مختلف نظیر مایع، گاز و بخار مناسب می باشند اما فلومترهای جرمی حرارتی تنها قادر به اندازه گیری جریان گازها هستند.
دقت اندازه گیری:
از نظر دقت فلومتر جرمی کوریولیس نسبت به دبی سنج جرمی حرارتی برتری دارد به همین دلیل بهترین گزینه برای کاربردهای انتقال و نگهداری سیال می باشد.
پیشرفت های اخیر در فلومترهای جرمی حرارتی، مانند حساسیت جریان بهبود یافته، الگوریتم‌های محاسباتی پیشرفته برای تشخیص نرخ جریان جرمی دقیق، ریزپردازنده‌های بسیار سریع، منجر به افزایش استفاده از فلومترهای جرمی حرارتی با هزینه نصب بسیار کمتر شده است.
قیمت:
فلومترهای جرمی کوریولیس با توجه به ارائه دقت بالاتر نسبت به فلومتر جرمی حرارتی از قیمت بالاتری برخوردار می باشند.
نصب و نگهداری:
فلومترهای کوریولیس نیاز به نصب و کالیبراسیون مناسب برای اطمینان از اندازه گیری دقیق دارند. آنها ممکن است الزاماتی برای طول لوله مستقیم، جهت نصب و شرایط سیال داشته باشند.
نصب و نگهداری فلومترهای حرارتی در مقایسه با فلومترهای کوریولیس به طور کلی آسانتر است. آنها محدودیت های نصب کمتری دارند و معمولاً نیازی به کالیبراسیون دوره ای ندارند.
فلومترهای کوریولیس و حرارتی هر دو مزایای خاص خود را دارند و برای کاربردهای مختلف مناسب می باشند. انتخاب بین آنها به عواملی مانند دقت مورد نیاز، خواص سیال، الزامات کاربرد و محدودیت های بودجه بستگی دارد.
کالیبراسیون فلومتر کوریولیس
برای اطمینان از درستی عملکرد فلومتر کوریولیس پس از نصب لازم است قبل از راه اندازی فلومتر، کالیبراسیون نقطه صفر را انجام دهید. مراحل انجام کالیبراسیون عبارت است از:
ابتدا فلومتر را مطابق دستورالعمل سازنده نصب کنید و بررسی کنید که فلومتر کاملاً پر است و هیچ حباب گازی در لوله های جریان وجود ندارد.
شرایط فرآیندی مانند فشار، دما و چگالی را تعریف کنید و شیرهای قطع (shut-off) احتمالی پشت فلومتر را ببندید. با عبور سیال به مرور زمان باعث انحراف نقطه صفر و خوانش نادرست در فلومتر می شود.
گاهی اوقات ممکن است لازم باشد فلومتر کوریولیس را باز کرده و برای کالیبراسیون یا تعمیر به کارخانه بازگردانید. در صورت لزوم برای اطلاع از الزامات دقیق آنها برای دریافت و سرویس فلومتر با سازنده تماس بگیرید.
دقت فلومتر کوریولیس
فلومترهای کوریولیس دقت (accuracy) بالایی را در اندازه گیری جریان سیالات ارائه می دهند. این فلومترها برای تأیید صحت سایر جریان سنج ها مورد استفاده قرار می گیرند و معمولاً در زمینه تست و آزمایش برای ساخت فلومترها استفاده می شوند.
دقت فلومتر کوریولیس برای مایعات بهتر از گازها است و دقت برای مایعات 0.1٪ و دقت برای گازها 0.5٪ می باشد. فلومترهای کوریولیس یکی از دقیق ترین تکنولوژی های فلومتر موجود در صنعت محسوب می شوند. دقت فلومترهای کوریولیس به عوامل مختلفی بستگی دارد:
طراحی فلومتر:
طراحی فلومتر کوریولیس شامل شکل و پیکربندی لوله ها یا سنسورهای ارتعاشی بر دقت آن تاثیر زیادی دارد. فلومترهای با کیفیت بالا با طراحی های پیشرفته دقت بهتری را ارائه می دهند.
کیفیت سنسور:
کیفیت و دقت سنسورهای بکار رفته در فلومترهای کوریولیس نقش مهمی در دقت آنها دارد. سنسورهای با کیفیت بالا می توانند تغییرات جزئی در نرخ جریان جرم را به دقت تشخیص داده و اندازه گیری کنند.
کالیبراسیون:
کالیبراسیون مناسب برای دستیابی به اندازه گیری های دقیق ضروری است. فلومترهای کوریولیس معمولاً توسط سازنده برای اطمینان از دقت کالیبره می شوند. کالیبراسیون و نگهداری منظم و دوره ای برای حفظ دقت ضروری است.
شرایط فرآیندی:
فلومترهای کوریولیس ممکن است برای شرایط عملیاتی، از جمله دما، فشار و محدوده سرعت جریان، الزامات خاصی داشته باشند. عملکرد دبی سنج در شرایط مشخص شده برای دستیابی به اندازه گیری های دقیق بسیار مهم است.
Turndown Ratio در فلومتر کوریولیس
نسبت (Turndown Ratio) در فلومتر کوریولیس نیز به نسبت بین حداکثر و حداقل جریان قابل اندازه گیری توسط فلومتر اشاره دارد. این نسبت نشان می دهد که چقدر فلومتر کوریولیس قادر است جریان را از حداکثر تا حداقل مقدار آن با دقت قابل قبول اندازه گیری کند و به صورت زیر محاسبه می شود:
Turndown Ratio = maximum flow / minimum flow
نسبت Turndown Ratio در فلومترهای کوریولیس معمولا 1:100 یا بیشتر است. به عبارت دیگر فلومتر کوریولیس قدرت اندازه گیری دقیق جریان را در محدوده گسترده‌ای از مقادیر فراهم می کند.
نسبت Turndown Ratio بالا در فلومترهای کوریولیس مزیت هایی نظیر دقت بالا، پایداری در طول زمان و قابلیت اندازه گیری دقیق در محدوده ی گسترده ای از جریان ها را به ارمغان می آورد. این ویژگی می تواند در برخی از صنایع مانند صنایع نفت و گاز، صنایع شیمیایی و صنایع غذایی بسیار مفید باشد که نیاز به اندازه گیری دقیق جریان های متغیر با محدوده های گسترده دارند.
پارامترهای مهم خرید فلومتر کوریولیس
فلومتر کوریولیس دقیق ترین نوع فلومتر جرمی محسوب می شود که به طور گسترده ای در کاربردهای صنعتی برای اندازه گیری دقیق جریان سیالات مورد استفاده قرار می گیرد. فلومترهای کوریولیس به دلیل ماهیت خطی سیگنال ایجاد شده در حین اندازه گیری جریان محدوده دینامیکی گسترده ای دارند.
توجه داشته باشید هنگام خرید فلومتر کوریولیس مناسب پارامترهای متعددی تاثیر گذار می باشند. برخی از پارامترهای مهم عبارتند از:
- سایز و ظرفیت شیر
- دقت اندازه گیری
- نوع و سایز اتصالات
- متریال اتصالات
- برند سازنده
- دمای فرآیندی
- کلاس فشاری
- متریال سنسور (Wetted Part)
- نوع نمایشگر
- ولتاژ
- متریال سنسور و بدنه
- پروتکل ارتباطی
- درجه حفاظتی بدنه (IP)
- تاییدیه ضد انفجار (Ex)
تجهیز صنعت با بیش از دو دهه سابقه درخشان، یکی از شرکت های فعال در تامین تجهیزات و واردات قطعات صنعتی در حوزه تجهیزات برق و ابزار دقیق، اتوماسیون صنعتی، شیرآلات صنعتی و پایپینگی، تجهیزات آزمایشگاهی و آنالایزرهای شیمیایی، تجهیزات کالیبراسیون و تست و اندازه گیری پرتابل است.
این فروشگاه بزرگ و مطمئن در جهت افزایش سطح کیفی صنایع در حوزه ابزاردقیق فلومتر کوریولیس را با بهترین کیفیت و قیمت مناسب به فروش می رساند.
تجهیز صنعت تامین کننده انواع فلومترهای کوریولیس از برندهای امرسون، اندرس هاوزر و زیمنس و سایر برندهای معتبر است. جهت کسب اطلاعات فنی بیشتر و استعلام قیمت فلومتر کوریولیس میتوانید با کارشناسان فنی و فروش ما در تماس باشید.
