در ادامه مقاله اندازه گیری دبی حجمی به روش مکانیکی که به فلومتر های چرخ دنده ای و روتاری برای اندازه گیری دبی حجمی پرداخته شده بود، در این مقاله به بررسی و معرفی مکانیزم روتامتر و توربینی برای اندازه گیری دبی حجمی پرداخته خواهد شد.
روتامتر برای اندازه گیری دبی حجمی
نوع دیگری از روشهای اندازه گیری دبی حجمی بر اساس مکانیزم جابجایی مثبت روتامترها هستند. اساس کار این نوع فلومتر ها قرار گیری قطعه متحرک بصورت معلق در مسیر عبور سیال در یک تیوب بسته می باشد. شکل مخروطی و یا کروی قطعه معلق درون تیوب باعث می گردد تا این قطعه متناسب با دبی حجمی عبوری در ارتفاع مشخص معلق قرار بگیرد. با قطع شدن عبور سیال در اثر نیروی گرانش قطعه کروی به نقطه اولیه خود باز گردد. جنش شیشه برای تیوب این فلومتر ها انتخاب می گردد تا کاربر بتواند از روی درجه بندی روی تیوب و موقعیت قطعه معلق دبی عبوری را اندازه گیری نماید.
مکانیزم عملکردی روتامتر
نمونه ای از یک روتامتربی نیازی این روتامترها به تغذیه الکتریکی از جمله مزایای این فلومترها می باشد. همچنین با توجه طراحی ساده و تجهیزات ارزان برای ساخت روتامترها هزینه تمام شده و قیمت عرضه در بازار پایین می باشد. تناسب میان عبور دبی و حرکت قطعه متحرک درون تیوب مقیاس حرکتی تقریبا خطی را برای اندازه گیری دبی حجمی در این فلومتر ها ایجاد می نماید.
حساسیت اندازه گیری روتامتر ها به زاویه آن نسبت به زمین از جمله معایب این فلومتر می باشد و هرچه این زاویه بیشتر گردد خطای اندازه گیری افزایش می یابد. همچینین سیالات با غلظت بالا عمکرد روتامتر را دچار مشکل می نمایند و مهمترین نقطه ضعف این فلومتر ها میزان تفکیک پذیری پایین در اندازه گیری است چرا که قرائت دبی عبوری توسط کاربر و بصورت چشمی صورت می گیرد و تغییرات نا چیز ارتفاع قطعه متحرک از دید کاربر پنهان می ماند.
دبی سنج های توربینی برای اندازه گیری دبی حجمی
نوع دیگری از فلومتر های اندازه گیری دبی حجمی به روش مکانیکی دبی سنجهای توربینی می باشند. روش اندازه گیری دبی حجمی در این فلومترها به این صورت است که پره هایی با زوایه مشخص گِرد یک روتور در مسیر سیال قرار می گیرند و نیروی مستقیم سیال را به نیروی چرخشی برای به گردش انداختن روتور یا همان محور توربین تبدیل می کنند و به این صورت میان سرعت چرخش محور روتور با میزان دبی عبوری سیال ارتباط مستقیم بر قرار می گردد. نوع دیگری از دبی سنجهای توربینی که ساختاری نسبتا ساده تر دارند پره های دستگاه گِرد محوری عمود بر مسیر عبوری سیال قرار می گیرند و با حرکت سیال به گردش در می آیند.
اندازه گیری سرعت جرخش پره ها توسط شفت-انکدر ها و یا از روشهای مغناطیسی انجام می شود. در روشهای مغناطیسی تعداد مشخصی (وابسته به دقت اندازه گیری فلومتر) آشکارساز مغناطیسی[۱] جهت شمارش تعداد چرخش پره ها بر روی دیواره استوانه ای دستگاه قرار داده میشود و بدین صورت سرعت چرخش پره ها و دبی عبوری سیال از فلومتراندازه گیری می گردد. این روش اندازه گیری قابل بهره گیری برای سیالات فاز گاز ، مایع و بخار می باشد و صنایع آب و فاضلاب و نفت و گاز بکار برده می شوند.
دو ساختار متفاوت فلومتر توربینی
نحوه اندازه گیری سرعت پره ها با استفاده از آشکار ساز مغناطیسی
شماتیک فلومتر توربینیطرز عملکرد فلومتر توربینی مانند شکل زیر می باشد:
عملکرد فلومتر توربینی (اندازه گیری دبی حجمی)همانند دیگر فلومترهای مکانیکی قلومتر های اندازه گیری دبی حجمی نوع توربینی هم در صورت آلوده شدن بخش های متحرک دقت بیشینه خود را از دست می دهند. از عمده معایب دبی سنجهای مکانیکی استهلاک قطعات متحرک می باشد که به مرور زمان عملکرد فلومتر بویژه دقت اندازه گیری آن را تحت تاثیر قرار میدهد.
مراجع:
[۱]. https://en.wikipedia.org/wiki/Rotameter