فلومتر جرمی

در این مطلب به توضیح اساس عملکرد فلومتر جرمی کوریولیس پرداخته و اثر کوریولیس و ساختار این نوع فلومترها را تشریح خواهیم کرد:

فلومتر جرمی کوریولیس چیست؟

فلومتر جرمی کوریولیس (Mass Flow Meter) یکی از انواع فلومترها میباشد که با اندازه گیری مقدار جرم سیال عبوری، جریان جرمی یا فلوی سیال بر اساس جرم عبوری را، با دقت بسیار بالایی اندازه گیری می کند. فلومتر های جرمی کوریولیس اندازه گیری فلوی سیالات را بر اساس شتاب کوریولیس (نیروی گریز از مرکز) انجام میدهند.

در یک فلومتر کوریولیس، یک لوله با خصوصیات انعطاف‌پذیر و مقاوم تحت تأثیر جریان سیال قرار دارد. با عبور سیال از داخل لوله، یک نوسان به صورت موجی در آن ایجاد می‌شود. سنسورهایی که در دو سر لوله قرار دارند، این نوسان را اندازه‌گیری می‌کنند.

با توجه به نوسانات زمانی و مکانی که در لوله به وجود می‌آید، فلومتر کوریولیس قادر است دبی سیال، جرم سیال، دما، چگالی و مشخصات دیگر را اندازه بگیرد. با تحلیل فاز و فرکانس نوسانات، داده‌های دقیق و دلخواهی درباره جریان سیال ارائه می‌دهد.

فلومتر های جرمی قادر به اندازه گیری جریان جرمی انواع مواد شیمیایی، نفت، آب، انواع روغن و هر نوع سیالی با چگالی های متفاوت هستند. یکی از ویژگی های منحصر به فرد فلومترهای کوریولیس توانایی اندازه گیری همزمان چگالی و جریان جرمی سیالات میباشد.

عملکرد فلومتر جرمی کوریولیس

همانطور که بالاتر نیز اشاره کردیم در این فلومتر ها از اثر و نیروی کوریولیس یا نیروی گریز از مرکز برای اندازه گیری نرخ جریان عبوری بر اساس جرم عبوری سیالات استفاده می شود.

در این نوع فلومتر ها از لوله هایی که توسط نوسان ساز یا اوسیلاتور مرتعش میشوند استفاده شده است. این لوله ها هنگامی که جریانی از داخل لوله ها عبور نمیکند دارای یک نوسان مشخصی میباشند. وقتی سیال شروع به عبور کردن از داخل این لوله ها میکند، فرکانس این لوله ها نسبت به حالتی که هیچ سیالی داخل انها نبود تغییر خواهد کرد.

این تغییرات فاز و فرکانس را می توان با استفاده از مبدل های مختلف، تبدیل به ولتاژ القایی کرد که این ولتاژ القایی به طور مستقیم با شدت جریان سیال در ارتباط است. از همین اصول به عنوان مبنا و اصول طراحی جریان سنج کوریولیس استفاده و اکثر برندهای معروف جهان هم از آنها تولید می‌کنند.

همین تغییر فرکانس در لوله های اندازه گیری مبنای اندازه گیری فلوی جرمی سیال در فلومتر های کریولیس میباشد.

ساختار فلومتر جرمی

همانطور که در شکل زیر مشاهده میکنید فلومتر های کوریولیس دارای دو لوله اندازه گیری میباشند که توسط یک تحریک کننده (اوسیلاتور)، به نوسان درمی آیند.

هنگامی هیچ جریان سیالی در فلومتر وجود ندارد لوله های اندازه گیری با یک فرکانس مشخصی شروع به نوسان میکنند. با عبور جریان سیال از داخل این محصول به دلیل وجود اینرسی، یک حرکت پیچشی هم به نوسان اولیه لوله ها اضافه خواهد شد و لوله های اندازه گیری با فرکانسی جدید که نسبت به نوسان قبلی دارای اختلاف فاز میباشد شروع به نوسان خواهد کرد.

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. یکی از مزیت های فلومتر های کوریولیس اندازه گیری مستقیم چگالی میباشد که فلومتر کوریولیس را در کاربردهایی با چگالی و دمای متغیر، منحصر بفرد می سازد.

در شکل زیر عملکرد فلومتر های کوریولیس بصورت شماتیک را مشاهده میکنید.

 

مزایای فلومتر جرمی کوریولیس

1- یکی از مهمترین مزیت های این محصول قابلیت اندازه گیری طیف بسیار زیادی از سیالات با سرعت های بسیار کم یا زیاد میباشد. دلیل این امر عملکرد مستقل این محصول از عدد رینولدز میباشد.

2- عملکرد این محصول مستقل از پارامترهای جریان مانند آشفتگی و تلاطم رژیم جریان میباشد. به همین جهت نیازی به ایجاد فضای اضافی برای بالا دست و یا پایین دست ضروری نمیباشد.

به عبارتی دیگر فلومترهای کوریولیس قابلیت اندازه گیری فلوی جرمی انواع سیالات نیوتنی، غیر نیوتنی و دوغاب‌ها را خواهد داشت. همچنین گازهای‌ فشرده‌ و مایعات برودتی را نیز می‌توان با فلومتر های جرمی کوریولیس اندازه گیری کرد.

3- فلومتر جرمی با اندازه گیری مستقیم جرم و چگالی سیال، از تغییرات دمایی و فشار مستقل میباشد. همچنین این فلومتر قادر به اندازه‌گیری جریان جرمی، حجمی، چگالی سیال و دما میباشد.

4- فلومتر جرمی دارای دقت بسیار بالایی میباشد. (حدود 0.2٪)

5- در طراحی این محصول در مسیر جریان سیال هیچ قطعه مکانیکی و متحرکی وجود ندارد. این ویژگی‌ باعث کاهش تعمیرات و نگهداری های معمول در فلومتر خواهد شد.

معایب فلومتر کوریولیس

1- یکی از مهمترین محدودیت های فلومتر کوریولیس این است که در سایز های بزرگتر از “8 تولید نمیشوند.

2- برخی از طرح های فلومتر به سرعت سیال بسیار بالایی نیاز دارند تا به مقدار قابل توجهی از زمان یا اختلاف فاز بین سیگنال‌های ابزار تشخیص دهنده جریان دست پیدا کنند. این موضوع (افزایش سرعت) می‌تواند منجر به افت فشار بسیار زیاد در فلومتر شود.

3- فلومتر های کوریولیس به دلیل دقت اندازه گیری بالاتر دارای قیمت های بالاتر و گران تری نیز نسبت به فلومترهای دیگر در سایز های مشابه خواهند داشت.

4- فلومترهای کوریولیس در اندازه‌گیری جریان گاز های کم فشار دارای محدودیت میباشند. گازهای کم فشار چگالی کمی دارند و سرعت جریان جرمی آنها معمولاً بسیار کم است. به منظور تولید جریان جرمی کافی برای تامین نیروی کوریولیس کافی برای اندازه‌گیری، سرعت گاز باید بسیار بالا باشد.

تفاوت فلومتر جرمی با سایر فلومتر ها

مهترین مزیت جریان سنج های کوریولیس و شاید بارز ترین تفاوت این فلومتر ها نسبت به سایر فلومتر های حجمی (مغناطیسی، التراسونیک و …) این است که این فلومتر ها به دلیل اندازه گیری جرم سیال و همینطور اندازه گیری مستقیم چگالی، کاملآ از تغییرات دما و فشار سیال در فرآیند مستقل هستند و تغییرات این پارامتر ها در دقت اندازه گیری فلومتر های جرمی کوریولیس هیچگونه تاثیری نخواهد داشت.

همین موضوع باعث میشود این فلومتر ها دقیق ترین نوع فلومتر های موجود در صنعت محسوب شوند.

انواع فلومتر کوریولیس

فلومتر های کوریولیس در دو مدل

• فلومتر جرمی با لوله اندازه گیری  مستقیم (Straight Tube Coriolis Flow Meter)

• فلومتر کوریولیس با لوله اندازه گیری منحنی U شکل (Curved Tube Coriolis Flow Meter)

در بازار موجود هستند. در فلومتر های با لوله مستقیم از یک لوله مرتعش و در فلومتر های منحنی از دو لوله مرتعش موازی با یکدیگر استفاده میشود. هریک از این مدل ها دارای مزایا و معایبی میباشند. لازم به ذکر است که امروزه از مدل های منحنی با دو لوله موازی بیشتر استفاده میشود. چراکه دقت آن از لوله مستقیم بالاتر میباشد.

محدوده رنج قابل اندازه گیری برای فلومترهای کوریولیس یا لوله‌های منحنی از 100:1 تا 200:1 متغیر میباشد. در حالی که برای فلومترهای کوریولیس با لوله اندازه گیری مستقیم، این مقیاس در حدود 30:1 تا 50:1میباشد.

خرید و فروش فلومتر جرمی

فلومترهای کوریولیس به دلیل دقت بالا، قابلیت اندازه‌گیری چند پارامتر به صورت همزمان، عملکرد سریع و مستقل از خواص سیال، در بسیاری از صنایع از جمله نفت و گاز، شیمیایی، مواد غذایی و فرآوری، به کار می‌روند.

برای اطلاعات دقیق‌تر درباره مشخصات فنی، اندازه‌ها و قیمت‌ فلومتر جرمی ، بهتر است با تامین کنندگان و تولیدکنندگان معتبر تماس بگیرید. شرکت تجهیز صنعت خرید و فروش انواع تجهیزات ابزار دقیق، تجهیزات آزمایشگاهی و تجهیزات پایپینگی، محصولاتی متناسب با نیازهای شما در زمینه فلومتر کوریولیس را ارائه می‌دهد.

این شرکت دارای کارشناسان متخصص و با تجربه است که می‌توانند اطلاعات دقیقی در مورد مشخصات فنی، قیمت ، خرید و  فلومتر جرمی ارائه دهند. و شما را در انتخاب بهترین گزینه هدایت کنند.

قیمت فلومتر جرمی و عوامل تاثیرگذار 

قیمت این فلومتر تحت تأثیر چندین عامل فنی قرار می‌گیرد. برخی از عوامل تأثیرگذار بر قیمت عبارتند از:

سایز و ظرفیت:

فلومترهای کوریولیس در انواع و اندازه‌های مختلف تولید می‌شوند. سایز و ظرفیت فلومتر تأثیر مستقیم بر قیمت آن دارد. فلومترهای بزرگتر و با ظرفیت بیشتر معمولاً هزینه‌ی بیشتری دارند.

مواد ساخت:

استفاده از مواد ساخت با کیفیت و مقاوم  بر قیمت آن تأثیر دارد. برخی از مواد ساخت مثل استنلس استیل، تیتانیوم و آلیاژهای ویژه می‌توانند هزینه را افزایش دهند.

دقت اندازه‌گیری:

فلومترهای کوریولیس با دقت بالاتر معمولاً قیمت بیشتری دارند. دقت اندازه‌گیری بستگی به قابلیت‌ها و ویژگی‌های سنسورها، الکترونیک و پردازش داده دارد.

محدوده اندازه‌گیری:

فلومترهای کوریولیس با محدوده اندازه‌گیری وسیعتر معمولاً هزینه بیشتری دارند. اندازه‌گیری جریان سیال در محدوده‌های بزرگتر و کوچکتر، نیازمند تغییرات در طراحی و ساخت فلومتر است که ممکن است قیمت را تحت تأثیر قرار دهد.

ویژگی‌های خاص:

برخی ویژگی‌های خاص مانند خروجی دیجیتال، قابلیت کنترل از راه دور، مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی و ضدانفجار بودن می‌توانند قیمت را افزایش دهند.

 

توجه داشته باشید که این عوامل تنها برخی از عوامل ممکن هستند و قیمت نهایی فلومتر جرمی می تواند تحت تأثیر عوامل دیگر نیز در هر بازار و با توجه به شرایط مختلف متفاوت باشند.

در کل، قیمت فلومتر کوریولیس بسته به نیازها و مشخصات فنی مورد استفاده و تجهیزات همراه مشخص می‌شود. برای دقت بیشتر در برآورد قیمت، بهتر است با تأمین کننده یا توزیع کننده محصول تماس بگیرید.

تجهیز صنعت تامین کننده و وارد کننده انواع فلومتر های کوریولیس از برند های میکروموشن، امرسون، اندرس هاوزر و زیمنس و سایر برندهای معتبر میباشد. انواع مس فلومتر در سایز های مختلف از “1/2 تا “8 در انبار شرکت تجهیز صنعت موجود میباشد. برای استعلام قیمت فلومتر و مشاوره فنی با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید.