بایگانی دسته ی ابزاردقیق

مکان شما: خانه / ابزاردقیق

تجهیزات در پالایشگاه و پتروشیمی

انواع ابزار دقیق در پالایشگاه و پتروشیمی و کاربرد آن ها در این صنایع

اندازه گیری دقیق مواد در تمامی صنایع به خصوص صنایع پتروشیمی اهمیت بسیار زیادی دارد. زیرا حتی یک اندازه گیری اشتباه کوچک نیز می تواند باعث روی دادن فاجعه های بسیار بزرگی شود. به همین دلیل امروزه از ابزار دقیق در پتروشیمی استفاده می کنند تا امکان بروز خطا را به حداقل برسانند. برای اینکه بهتر بدانید ابزار دقیق چیست و چه کاربرد هایی در پتروشیمی دارد، در ادامه مقاله با ما همراه باشید. ما در این مقاله به طور کامل درموردابزار دقیق توضیح داده ایم.

ابزار دقیق چیست؟

ابزار دقیق در حقیقت اصطلاحی است که به کلیه وسایلی که برای اندازه گیری متغیر های فیزیکی مانند دما، جریان، سطح، فشار و غیره به کار گرفته می شوند، گفته می شود. این ابزار ها می توانند مدل های بسیار مختلفی داشته باشند. ابزار های دقیق می توانند بسیار ساده مانند یک دریچه و فرستنده یا بسیار پیچیده مانند آنالیزور ها باشند. به همین دلیل است که ابزار ها بسیار متنوع هستند و هر کدام از آن ها می توانند برای اندازه گیری یک واحد به کار گرفته شوند.

ابزار دقیق در پتروشیمی می تواند به دو دسته وسایل کنترلی و فرستنده ها تقسیم شود. ابزار دقیق کنترلی به وسایلی مانند شیر برقی، شیر ها، قطع کننده های مدار و رله ها گفته می شوند. این دستگاه ها توانایی تغییر پارامتر میدان و ارائه قابلیت های کنترل از راه دور را دارند.

اما فرستنده ها دستگاه هایی هستند که سیگنال آنالوگ را تولید می کنند. فرستنده ها معمولا به شکل سیگنال جریان الکتریکی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر عمل می کنند. اگر چه مدل های بسیار زیادی وجود دارند که می توانند از ولتاژ، فرکانس یا فشار های متفاوت استفاده کنند. از فرستنده ابزار دقیق در پتروشیمی برای کنترل مستقیم ابزار های دیگر می توان استفاده کرد. همچنین امکان تبدیل آن ها به یک سیستم کنترل توزیع شده، PLC، SCADA یا دیگر کنترل کننده های کامپیوتری وجود دارد.

تجهیزات در پالایشگاه و پتروشیمی

بیشتر تجهیزات مورد استفاده در صنایع پالایش و فرآوری به عنوان تجهیزات فرآیند شناخته می‌شوند. هر تجهیز فرآیندی برای انجام یک کار خاص طراحی شده است. تجهیزات در پالایشگاه و پتروشیمی برای کاربردهای مختلفی مانند ذخیره سازی، کنترل جریان و نگهداری واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شوند.

به طور کلی، تجهیزات در پالایشگاه و پتروشیمی به دو دسته تقسیم بندی می‌شوند:

  • ثابت
  •  دوار

تجهیزات ثابت و دوار چیست 

ابتدا درمورد تعریف اینکه تجهیزات ثابت و دوار چیست توضیحاتی را عنوان می کنیم و سپس در ادامه کار درمورد زیر این تجهیزات و الزامات ابزار دقیق در پالایشگاه مطالب کاربردی را عنوان می کنیم.

هر قطعه‌ای از تجهیزات فرآیند که هیچ حرکتی نداشته باشد، تجهیزات ثابت عنوان می‌شود. این تجهیزات که گاهی تجهیزات استاتیک عنوان می‌شوند، شامل موارد زیر می‌شوند:

  • مبدل‌های حرارتی
  • پایپینگ
  • تانک‌های ذخیره سازی
  • شیر
  • دستگاه‌های کاهنده فشار
  • بویلر (دیگهای بخار)
  • کوره و هیتر
  • خطوط لوله

تجهیزات دوار به طور کلی به تجهیزات پردازشی بیان می‌شود که حرکت یا چرخش دارند. این تجهیزات اغلب برای پردازش مایعات در سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و شامل موارد زیر می‌شوند:

  • توربین
  • پمپ
  • کمپرسور
  • موتور
  • گیربکس

در هنگام طراحی تجهیزات فرآیند، باید به نوع محیطی که تجهیزات در آن به کار برده می‌شوند توجه شود. مهم است که تجهیزات به کار برده شده در برابر خوردگی و یا سایر ساز و کارهای آسیب‌زا در آن محیط خاص، مقاوم باشند. همچنین در هنگام طراحی باید بازرسی و نگهداری مناسب به منظور اطمینان از ایمنی و عملکرد درست تجهیزات در طول عمر آنها، لحاظ شود.

تجهیزات ساکن در پالایشگاه و پتروشیمی

۱- مبدلهای حرارتی

مبدل‌های حرارتی از سری تجهیزات فرآیند هستند که برای حداکثر کردن کارایی انتقال حرارت بین دو دستگاه یا سیال مختلف، طراحی و ساخته شده‌اند. در اکثر فرآیندهای صنعتی، از بین رفتن گرما باعث افزایش مصرف و ناکارآمدی می‌شود.

مبدل حرارتی چیست؟

مبدل حرارتی گرما را دریافت کرده و از آن مجدداً استفاده می‌کند. بدون مبدل، گرما در محیط زیست آزاد و اتلاف می‌شود.

مبدلهای حرارتی، امکان عبور مایع داغ از کنار مایعی سرد را بدون مخلوط شدن این دو مایع با یکدیگر را فراهم می‌کنند. گرما از مایع گرم به سرد منتقل می‌شود، مایعات سرد گرم می‌شوند و مایعات گرم خنک می‌شوند. بنابراین در این دستگاه‌ها گرما اتلاف نمی‌شود، بلکه منتقل و مجددا استفاده می‌شود.

این دو سیال یکی از لوله‌ای باریک عبور می‌کند و سیال دیگر اطراف لوله را احاطه می‌کند. مبدلهای حرارتی انواع مختلفی دارند و با توجه به مشخصات سیستم باید مناسب‌ترین مدل را انتخاب کنید. در حالت کلی می‌توان این تجهیز را به سه دسته کلی تقسیم بندی کرد:

  1. مبدل‌های جریان موازی شامل دو مایع مختلف می‌شوند که از یک سمت وارد مبدل می‌شوند و در یک جهت جریان پیدا می‌کنند.
  1. در مبدلهای حرارتی مخالف یا ناهمسو، مایع سرد از یک جهت و مایع گرم از جهت دیگر وارد مبدل می‌شوند و از کنار یکدیگر عبور می‌کنند. این مبدلها در انتقال حرارت کارآمدتر از سایر مدل‌ها هستند.
  2. مبدل حرارتی متقاطع مایع سرد و گرم به صورت عمود با یکدیگر برخورد پیدا می‌کنند و گرما در محل تقاطع مبادله می‌شود.

۲- پایپینگ

امن‌ترین راه انتقال گازها و مایعات در سراسر کشورها یا بین تجهیزات در سیستم‌های تولیدی استفاده از خطوط لوله است. هر واحد فرآوری شامل مواد اولیه و سیالاتی می‌شود که نیاز به انتقال از یک نقطه به نقطه دارند. پایپینگ وسیله انتقالی جابه جایی مایعات و گازها در پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های پردازش شیمیایی است.

اجزای به کار رفته در سیستم پایپینگ با توجه به نوع موادی که در حال انتقال هستند و شرایط محیطی، می‌تواند استیل، چدن، مس، پلاستیک و … باشند. لوله‌های سیستم پایپینگ معمولا با فلنج و یا با جوش به یکدیگر متصل می‌شوند.

تفاوت عمده خطوط لوله با پایپینگ در این است که خطوط لوله برای انتقال مواد در یک فاصله طولانی بین دو تاسیسات جداگانه یا توزیع به کار می‌رود. در حالی که سیستم پایپینگ برای انتقال گازها و مایعاتی مانند آب یا مواد شیمیایی در یک واحد صنعتی به کار می‌رود. در ادامه چند استاندارد مهم‌تر سیستم پایپینگ را ذکر خواهیم کرد.

استانداردهای مهم در سیستم پایپینگ

  • API 570 ، کد بازرسی پایپینگ (بازرسی، تعمیرات، و تغییرات در سرویس سیستم لوله کشی). این استاندارد راهنمای مناسبی برای تشخیص این است که کدام پایپینگ تطابق بیشتری با CUI دارد.
  • API RP 574 ، روش بازرسی برای قطعات سیستم لوله کشی. این استاندارد شیوه بازرسی پایپینگ، تیوب، شیرها و اتصالات را بررسی می‌کند.
  • API RP 578 ، تاییدیه متریال‌های جدید و موجود در سیستم پایپینگ. دستورالعملی برای تضیمن مواد و کیفیت در سازگاری با آلیاژ سیستم پایپینگ.
  • API RP 583 ، خوردگی زیر عایق و ضد حریق که شامل طراحی، تعمیر و نگهداری، بازرسی و روش‌های رسیدگی به CUI های خارجی که در لوله‌های تحت فشار، مخازن ذخیره سازی و کوره‌ها کاربرد دارد.
  • ASME PCC-2 ، تعمیر تجهیزات فشار و لوله کشی، روشهایی برای تعمیرات تجهیزات و پایپینگ در محدوده کدها تکنولوژی فشار ASME
  • ASTM STP 880 ، خوردگی فلزات عایق حرارتی، که اطلاعات مربوط به مشکلات خوردگی در تجهیزات عایق کاری حرارتی و اجزای لوله کشی در صورت مرطوب شدن اجزا ارائه می‌دهد.

۳- تانک ذخیره سازی

مخازن، ظروف بزرگی هستند که معمولا از فلز ساخته شده و بر روی زمین نصب می‌شوند. این مخازن به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به طور موقت، مایعات یا گازهای مختلفی را ذخیره کنند. مخازن را می‌توان برای نگهداری موادهای مختلفی به کار برد از آب تا نفت خام یا محصولات شیمیایی مختلف.

یکی از استانداردهایی که بر روی این تانک‌ها اعمال می‌شود API 653 است – بازرسی تانک، تعمیرات، تغییرات و بازسازی. این استاندارد را موسسه نفتی آمریکا -American Petroleum Institute- تهیه و منتشر کرده است. تا قبل از سال ۲۰۰۰ تنها استانداردی که برای مخازن ذخیره سازی اعمال می‌شد، API 653 بود.

۴- ولو

ولو یا شیرهای صنعتی برای تنظیم مایعات در سیستم به کار می‌روند. مواد عبوری از تاسیسات و سیستم‌های صنایع پتروشیمی برای محیط زیست و افرادی که با آن در تماس هستند خطرناک است. بنابراین مهم است در هنگام طراحی سیستم از شیری استفاده کنید که نشتی نداشته باشد. از شیرهای رایج در صنعت نفت و گاز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • شیر کنترلی
  • باترفلای ولو یا شیر پروانه‌ای
  • بال ولو یا شیر توپی
  • چک ولو یا شیر یکطرفه
  • گلوب ولو یا شیر کروی
متریال شیرهای به کار رفته با توجه به نوع سیال عبوری از آن مشخص می‌شود. متریال بدنه می‌تواند فولاد، چدن، استیل ۳۰۴، استیل ۳۱۶، مونل و… باشد، که با توجه به میزان خورندگی و سایر مشخصات سیال باید انتخاب شود.

۵- دستگاه کاهنده فشار

دستگاه‌های کاهنده فشار (Pressure Relieving Devices) از تجهیزات نصب شده در پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های شیمیایی و سایر سیستم‌های مشابه صنعتی هستند که برای آزاد سازی فشارهای زیاد ورودی در موارد ضروری به کار می‌روند.

این دستگاه‌ها را می‌توان در کنار گیج فشار برای گاز، بخار آب، مایعات یا بخار مایعات به کار برد. عملکرد صحیح دستگاه‌های کاهنده فشار برای محافظت از اپراتور کارخانه‌ها و تجهیزات ضروری است. حوادث غیرمترقبه ناشی از فشارهای بالا می‌تواند باعث آسیب به تجهیزات، از بین رفتن کنترل و در نتیجه قطعی کل سیستم شود.

ابزار دقیق در پالایشگاه مجموعه بسیار گسترده ای از انواع  ترانسمیتر فشار و گیج دما و به طور کلی هر آنچه که نیاز به کنترل و مانیتورینگ دقیق مقادیری همچون فشار و دما و کنترل سیال است.

تجهیزات مکانیکی پتروشیمی برای اینکه عملکرد درستی داشته باشند نیاز به تجهیزات پتروشیمی که عملیات پایش و مانیتورنگ و ارسال گزارشات دقیق دارند تا بتوانند خروجی درستی را برای پالایشگاه و پتروشیمی داشته باشند.

شیر اطمینان و ریلیف ولو

از رایج‌ترین دستگاه‌های کاهنده فشار می‌توان به شیر اطمینان Pressure Safety Valves و ریلیف ولو Pressure Relief Valves اشاره کرد. این شیرها در اندازه‌ها و ابعاد مختلفی به بازار عرضه شده‌اند. با تخلیه گازها و مایعات از یک مسیر فرعی، مانع از افزایش فشار از مقدار ایمن معین می‌شوند.

بیشتر شیرهای کاهنده فشار به صورت خودکار عمل می‌کنند. با رسیدن به آستانه یا فراتر رفتن فشار از مقدار معین، عمل می‌کنند و مقدار فشار سیستم را به سطح قابل قبولی باز می‌گردانند.

در بسیاری از کشورها، صنایع نیاز به استفاده از شیرهای کاهنده فشار، لوله‌های تحت فشار، پایپینگ و سایر تجهیزات دارند. استانداردهایی که معمولا برای عملکرد ایمن این تجهیزات نیاز است، عبارتند از:

  • API‌ RP 520
  • API RP 521
  • API‌ RP 526
  • API RP 527
  • ASME PD 583
  • ISO 4126-1:2013

۶- بویلر یا دیگ بخار

بویلر یا دیگ بخار، مخزنی است که برای تبدیل آب داخل مخزن به بخار استفاده می‌شود. بویلر از انرژی شیمیایی ناشی از احتراق منابع سوختی مانند نفت یا گاز برای تولید گرما استفاده می‌کند. گرما سپس به آب منتقل می‌شود و فشار آب افزایش پیدا می‌کند و در نهایت مایع به بخار تبدیل می‌شود.

بویلرها یکی از اساسی‌ترین تجهیزات در پالایشگاه‌ها و کارخانه‌های فرآوری مواد شیمیایی هستند. یکی از مهمترین تجهیزات برای عملکرد ایمن در یک سیستم صنعتی هستند. دیگ‌های بخار به دو دسته اصلی تقسیم بندی می‌شوند:
  • دیگ بخار واتر تیوب Water-Tube Boilers
  • دیگ بخار فایر تیوب Fire-Tube Boilers

دیگ‌های بخار واترتیوب

دیگ‌های بخار واترتیوب در سیستم‌هایی با فشارهای بالا معمولا به کار می‌روند. در این مدل دیگ‌ها، آب درون لوله جریان پیدا می‌کند و آتش به صورت مستقیم به لوله‌ها برخورد می‌کند.

دیگ های بخار فایرتیوب

در این مدل از دیگ‌های بخار، گازهای داغی که از آتش عبور کرده‌اند از یک یا تعدادی لوله که در یک کانتینر آب نصب شده‌اند عبور می‌کند. گرمای گاز به دلیل هدایت حرارتی از دیوارهای لوله به آب منتقل می‌شود، آب گرم می‌شود و نهایتاً آب تبدیل به بخار می‌شود.

۷- پایپ لاین یا خطوط لوله

خطوط لوله از لوله‌های فلزی و پلاستیکی با اندازه‌های مختلف تشکیل شده که برای حمل و نقل نفت خام، فرآورده‌های نفتی تصفیه شده و گاز طبیعی مایع از مناطق تولیدی به پالایشگاه‌ها و سایر شرکت های فناوری استفاده می‌شوند. پایپ لاین‌ها سالانه میلیاردها بشکه نفت خام و سایر فرآورده‌های نفتی را حمل می‌کنند. این مایعات با استفاده از ایستگاه‌های پمپاژی که به صورت متناوب در طول خط لوله قرار گرفته‌اند، انتقال پیدا می‌کنند.

خطوط لوله به دو دسته اصلی تقسیم بندی می‌شوند: خطوط لوله نفت مایع و خطوط لوله گاز طبیعی. اغلب، خطوط لوله نفت برای انتقال موادی مانند نفت خام و سایر فرآورده‌های نفتی تصفیه شده، به کار می‌روند.

خطوط لوله گاز طبیعی برای انتقال گاز طبیعی، معمولا برای گاز رسانی به خانه‌ها و مشاغل، استفاده می‌شوند. اگر نفت و گاز را به عنوان خون در زندگی مکانیزه امروزی در نظر بگیریم، خطوط انتقال شریان‌ها و رگ‌های آن هستند.

البته باید توجه داشت که اگرچه ا ین خطوط برای گسترش شبکه جهانی نفت و گاز ضروری هستند اما چالش‌های بزرگی نیز ایجاد می‌کنند. خطوط لوله ممکن است با طول هزاران مایل از زیر اقیانوس‌ها، رودخانه‌ها، دریاچه‌ها، کوه‌ها و همچنین مناطق پرجمعیت شهری نیز عبور کنند. بنابراین خطوط لوله باید به طور صحیح مدیریت و نگهداری شوند.

تعمیر و نگهداری، بازرسی و تمیز سازی خطوط لوله باید با بهترین روش‌ها و فن آوری‌های پیشرفته به منظور اطمینان از عملکرد ایمن آنها انجام شود.

۸- کوره و هیتر در ابزار دقیق در پالایشگاه

هیتر که اغلب، کوره هم گفته می‌شود، تجهیزی است که اغلب برای گرم کردن گازها یا مایعات تا دمای مطلوب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هیترها نقش مهمی در صنعت پتروشیمی و پالایشگاه دارند که تاثیر عمده‌ای بر ایمنی واحد فرآیند، عملکرد درست و اقتصادی آن دارند که توسط ابزار دقیق در پالایشگاه بررسی می گردد.

تجهیزات استفاده شده در پتروشیمی

همانطور که گفتیم در پتروشیمی از ابزار های دقیق بسیار زیادی استفاده می شود. برخی از رایج ترین مدل های این ابزار ها شامل نمونه های زیر می شود:

  • فلومتر توربین گاز

فلومتر توربین گاز به عنوان پرکاربرد ترین ابزار دقیق در پتروشیمی شناخته می شود. فلومتر توربین گاز عملکرد بسیار خوبی هم در فشار کم و هم در فشار بالا دارد. همچنین فلومتر می تواند راه های مختلف خروجی سیگنال و حساسیت کم به تلاطم سیال را تشخیص دهد. به همین دلیل این وسیله کاربرد بسیار گسترده ای برای اندازه گیری جریان گاز های مختلف مانند گاز طبیعی، گاز زغال سنگ، LPG، گاز هیدروکربن سبک و بسیاری از گاز های دیگر را دارد.

فلومتر توربین گاز از سنسور با طراحی جدید بهره می برد. فلومتر با جریان کمی شروع می کند، افت فشار کمی دارد، در برابر ضربه مقاوم و ضد نوسان است. همچنین طول عمر بسیار طولانی دارد. علاوه بر این ها نمایشگر فلومتر توربین گاز را می توان تا ۱۸۰ درجه چرخاند. نصب آن نیز نسبتا آسان است. در کنار آن فلوتر اسنمتر هم کاربرد بسیاری در صنایع دارد.

  • دنده سنج بیضی شکل

یکی از وسایلی که به عنوان ابزار دقیق در پتروشیمی استفاده می شود، دنده سنج بیضی است. از این فلومتر در صنعت گاز و نفت استفاده های زیادی می شود. بزرگترین مزیت این مدل به مقاومت بسیار بالای آن در شرایط ناهموار دریا بر می گردد.

فلومتر دنده ای بیضی شکل برای انتقال مایعات با ویسکوزیته بالا و قابلیت تکرار استفاده می شود. همچنین این فلومتر دوام بسیار خوبی نیز دارد. محدوده جریان این فلومتر زیاد است و افت فشار آن نیز بسیار کم است. این مدل فلومتر برای مقاومت هرچه بیشتر در ساخت خود از چدن، فولاد ضد زنگ و مواد های دیگر استفاده می کند.

  • فلومتر HELICAL ROTEOR

یک مدل از فلومتر هایی که به عنوان ابزار دقیق در پتروشیمی استفاده می شود، مدل Helical Roteor است. این مدل دقت بسیار بالایی دارد که برای اندازه گیری و کنترل مداوم جریان لوله استفاده می شود. این مدل نمونه ای از جابجایی سنج های مثبت محسوب می شود که دارای محدوده جریان زیاد، افت فشار کم، دامنه ویسکوزیته زیاد و نصب آسان است. این مدل بیشتر برای نگهبانی کنترل پروژه های کشتی، نفت، برق، اسکله و غیره استفاده می شود.

  • فلومتر توربین مایع

فلومتر توربین مایع که به عنوان یکی صد ها ابزار دقیق در پتروشیمی شناخته می شود، وسیله ای است که بیشتر به دلیل مزایای خاصی که دارد استفاده می شود. از مزایای این وسیله می توان به دقت بسیار بالا و در عین حال قیمت بسیار مناسب آن اشاره کرد. همچنین این وسیله بهترین انتخاب برای سیالات تمیز با ویسکوزیته کم مانند آب و گازوئیل است. علاوه بر این ها فلومتر توربین مایع برای اهداف کنترلی مختلف در صنعت پتروشیمی بسیار مناسب است.

  • فشار سنج

یکی از ابزار دقیق در پتروشیمی فشار سنج است که می تواند در مدل های بسیار مختلفی از جمله مس، فولاد ضد زنگ یا پلاستیک فشرده ساخته شود و برای نیاز های مختلف شیمیایی و پتروشیمی مورد استفاده قرار گیرد. فشار سنج ها با تماس الکتریکی می توانند نیاز های مختلف کنترل فرایند را تامین کنند. همچنین اتصالات زیادی را می توانند پردازش کنند. در بخش فشار دو مورد سنسور فشار و همچنین پرشر سوییچ کاربرد فراوان دارند.

  • RTD و ترموکوپل

RTD و ترموکوپل نوعی دماسنج هستند که می توانند در شرایط سخت محیطی دوام زیادی داشته باشند. به همین علت است که بیشتر از آن ها در صنعت پتروشیمی استفاده می شود.

نتیجه گیری

صنعت پالایش و پتروشیمی وابستگی بسیار زیادی به ابزار دقیق دارد. همان طور که گفتیم ابزار دقیق به وسایلی گفته می شود که برای اندازه گیری متغیر های مختلف فیزیکی مانند جریان، دما، فشار و غیره به کار گرفته می شوند. به دلیل زیاد بودن متغیر ها فیزیکی ابزار ها نیز مدل های بسیار مختلفی دارند. به همین دلیل ما برای آشنایی بیشتر شما با ابزار دقیق در پتروشیمی درمورد مدل های مختلف آن و کاربرد های آن ها توضیح دادیم.

/0 دیدگاه /توسط

فلوسوئیچ چیست؟ (سوئیچ جریان) Flow Switch

فلوسوئیچ چیست؟

فلوسوئیچ یا سوئیچ جریان یک دستگاه است که جریان هوا، بخار و مایع را نظارت می کند. این دستگاه یک سیگنال را به دستگاه دیگری مثل پمپ ارسال می کند و می تواند جریان را به پمپ برای خاموش و روشن شدن نشان دهد. جریان به معنای حرکت جسمی (سرعت) مایع، گاز یا بخار در یک لوله است که موجب سوئیچ شدن می شود. بدون جریان به معنای کاهش سرعت و یا گاهی اوقات توقف کامل است، و اجازه می دهد که سوئیچ به موقعیت اصلی بازگردد. فلوسوییچ که کار کنترل جریان را به عهده دارد با نام فلوسوئیچ Flow Switch نیز شناخته شده است. بیشترین موارد استفاده از فلو سوییچ در محافظت از پمپ ها، حفاظت از خنک کننده ها و هشدار برای نرخ جریان بسیار بالا و یا بسیار پایین است. از سوئیچ جریان می توان برای سنجش و مانیتورینگ جریان هوا، بخار و مایعات استفاده کرد.

فلو سوئیچ ایندومارتفلو سوئیچ هانسبرگ

کاربرد فلوسوئیچ

یک فلوسوئیچ چیست و چه کاربردی دارد؟ فلوسوئیچ می‌تواند وظایف خاصی را بر اساس نیاز انجام دهد. به عنوان مثال ، هنگامی که جریان وجود ندارد می تواند یک موتور را متوقف کند، هنگامی که یک جریان وجود دارد ، یک موتور شروع می کند وقتی یک جریان متوقف میشود یا یک زنگ را قطع می کند و یا هشدار می دهد. نظارت بر جریان یک بخش ضروری از هر فرآیند صنعتی است. به همین دلیل، اکثر صنایع در حال انجام کارهایی هستند که برای اتخاذ برخی از راهکارهای قابل اطمینان و کارآمد برای کنترل این فرایندها انجام می شود. سوئیچ جریان یا فلو سوئیچ را می توان برای تهویه مطبوع، سیستم های گرمایش آب گرم، سیستم های پمپ، تجهیزات خنک کننده، سیستم های آتش سوزی، سیستم های تصفیه آب، سیستم کلرینگ استخر و سیستم های خنک کننده صنعتی استفاده کرد تا جریان هوا، مایعات و بخار را به بهترین نحو مانیتور و کنترل کرد. از پرکاربرد ترین انواع فلوسوییچ، فلو سوئیچ های تیغه ای، خطی، پکیج، چیلر، پنوماتیک، پمپ آب و بوستر پمپ است.

موارد مهمی که در هنگام خرید یک سوئیچ جریان

در هنگام خرید یک فلوسوییچ یا سوئیچ جریان موارد مختلفی وجود دارد که باید با توجه به نیاز خود و سیستمی که قصد مانیتو و نظارت بر آن را دارید، بررسی شوند و پس از آن با توجه به نیاز خود اقدام به خرید مدل مناسب نمایید.
• رنج فلو
• نوع کانکشن
• نحوه اتصال
• چگالی یا ویسکوزیته سیال

انواع مختلف یک فلوسوییچ

به طور کلی سوئیچ های جریان را می توان به دو دسته سوئیچ جریان هوا و سوئیچ جریان مایع تقسیم بندی کرد. در ادامه به طور کامل راجع به دسته بندی های سوئچی جریان صحبت خواهیم کرد.
این دستگاه برای نظارت بر جریان مایع، گاز و بخار در فرآیند های مختلف صنعتی و در صنایع مختلف استفاده می شود تا سیگنال های مختلف را با توجه به نیاز هر صنعت و مواردی که لازم است، به دستگاه های دیگر مانند پمپ ها گزارش کند که یا خاموش شوند و یا روشن شوند. همه این موارد با توجه به شرایط موجود در فرآیند و نیاز صنعت انجام می شود.
این سوئیچ ها با طیف گسترده ای از تکنولوژی هایی که آنها را قادر به تضمین عملکرد با کیفیت بالا، مقاوم در برابر خوردگی، تنظیمات انعطاف پذیر و طیف گسترده ای از طرح ها می کنند، وجود دارند.

فلو سوییچ هوا

این نوع سوئیچ یکی از ارزان ترین و کاربردی ترین روش ها برای تشخیص تغییر سرعت و میزان هوا و گاز در فرآیند ها و سیستم ها است. این نوع سوئیچ ها در فرآیند هایی که نیاز به سرعت بالا و پایین دارند کاربرد دارد و مورد استفاده قرار می گیرد. کاهش و تغییر در سرعت هوا می تواند به عنوان یک نتیجه از عوامل متعددی باشد. این عوامل شامل فیلتر کثیف و یا مسدود شده و آلوده، اضافه بار چرخ موتور، چرخ های گشاد شده فن موتور و یا فن یا دمپر نزدیک ورودی است.

فلوسوئیچ مایع

این مدل سوئیچ ها برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد که شامل تجهیزات الکتریکی، موتور ها و سیگنال ها است. علاوه بر آن می توانند برای شروع یا توقف تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین بیشتر برای موارد عمومی کنترل جریان مورد استفاده قرار می گیرند. این سوئیچ ها را می توان برای تشخیص جریان عبوری در سیستم های صنعتی نیز می توان از آن ها استفاده کرد و در هنگام قطع جریان یا ایجاد مشکل در سیستم با به صدا در آوردن هشدار شما را از مشکل بوجود آمده با خبر می سازد. عوامل مختلفی برای بررسی در هنگام نصب این سوئیچ جریان ها وجود دارد. برای اطمینان از نصب درست آن ها باید همیشه به سمت جریان باشد. با توجه به مدل خریداری شده، کارکرد هر کدام از سوئیچ جریان ها می تواند متفاوت باشد که به طور کلی 4 دسته بندی برای آن وجود دارد:

فلوسوئیچ پره ای

در این نوع فلو سوئیچ ها، با ورود جریان هوا به درون لوله ها، پره به جهت هوا به حرکت در می آید.

فلوسوئیچ دیسکی

در این نوع فلو سوئیچ ها، جریان سیالی که وارد پره می شود، دیسک را به بالا و پایین به حرکت در می آورد و به این ترتیب باعث کاهش و افزایش بخش مغناطیسی می شود. این کار باعث می شود که مغناطیس، سوئیچ را فعال کند. عملکرد آن تقریبا شبیه به همان سوئیچ جریان پره ای است.

فلوسوئیچ پیستونی

در این نوع سوئیچ جریان ها با جریان سیال، پیستون به حرکت در می آید و می تواند سیستم را کنترل کند. این مدل ها بیشتر در سیستم هایی که دبی پایینی دارند مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین فنری در آن تعبیه شده ک وظیفه برگرداندن پیستون به نقطه اولیه را دارد.

فلوسوئیچ خطی

این نوع فلو سوئیچ ها ها مانند شیر در مسیر لوله کشی ها قرار می گیرد و با تغییر وضعیت جریان، می تواند دستور قطع یا وصل بدهد

انواع فلوسوئیچ

  • فلوسوئیچ تیغه ای یا پدالی (Paddel Flow Switch)
  • فلوسوئیچ پیستونی (Piston Flow Switch)
  • فلوسوئیچ التراسونیک (Ultrasonic Flow Switch)
  • فلوسوئیچ ترمال یا گرمایشی (Thermal Flow Switch)
  • فلوسوئیچ پیزو (Piezo Flow Switch)
  • فلوسوئیچ خطی (Flow switches with pipe tees)
  • فلوسوئیچ توربینی (Turbine Flow Switch)
فلوسوئیچ تیغه ای یا پدالی

فلوسوئیچ پدالی دارای یک پره می باشد. در اثر جریان سیال پدال به حرکت در می آید و پس از رسیدن به ست پوینت تنظیم شده، یک سیگنال الکتریکی برای واکنش ارسال می کنند. با افزایش و کاهش جریان سیال دستور قطع و یا وصل به میکروسوئیچ اعمال می شود. فلوسوئیج های پره ای یا پدالی در دیگ بخار، تهویه مطبوع، کنترل دمپرها با توجه به جریان و محافظت از پمپ ها، موتورها، چیلر و سیستم برودتی، اطفاء حریق، دستگاه های پزشکی و سایر تجهیزات که عبور سیال باید در آن ها چک شود، کاربرد دارند.

فلوسوئیچ پیستونی

فلو سوئیچ پیستونی از یک پیستون و یک فنر تشکیل شده است، پیستون با جریان سیال به حرکت در می آید و سیستم را کنترل می نماید؛ فنر پیستون را به حالت اولیه برمی گرداند.

فلو سوئیچ پیستونی در سیستم هایی که دارای مقدار دبی پایینی هستند کاربرد دارد و در تشخیص جریان کم در خطوط خنک کننده و سیستم های روغن کاری  فشار بالا، روغن، هوا، آب و گازها مورد استفاده قرار می گیرند.

فلوسوئیچ التراسونیک

فلوسوئیچ التراسونیک دارای یک سنسور جریان می باشد و بیرون از لوله ها نصب می شود. با تغییر مقدار جریان عبور از لوله، سنسور یک سیگنال الکتریکی ارسال می نماید.

فلوسوئیچ ترمال یا گرمایشی

فلو سوئیچ های ترمال یا گرمایشی (حرارتی) بر اساس انتقال حرارت همرفتی عمل می کنند. این فلو سوئیچ ها دارای دو سنسور دما می باشند که یک سنسور در دمای فرآیند است و سنسور دیگر توسط عبور جریان سیال گرم می شود. با افزایش سرعت جریان، اختلاف دما بین سنسورها کاهش می یابد. هنگامی که مقدار اختلاف دما به نقطه تنظیم شده رسید، رله تغییر می کند و باعث افزایش یا کاهش جریان یا عدم عبور جریان می شود.

فلوسوئیچ پیزو

فلوسوئیچ پیزو، سوئیچ های قطع و وصل جریان هستند و در سیستم های اسپری روغن، طبل های دوار، توزیع کنندگان و فرآوری مواد غذایی کاربرد دارند.

فلوسوئیچ خطی

در فلوسوئیچ خطی تیغه درون فلوسوئیچ تعبیه شده است و در مسیر جریان سیال قرار می گیرد و با تغییر جریان سیال طبق حالات تنظیم شده، سیگنال الکتریکی قطع و یا وصل را صادر می نماید.

فلوسوئیچ توربینی

فلو سوئیچ توربینی در مواردی که جریان سیال کم و همچنین دما و فشار فرآیند پایین باشد (مانند فلوسوئیچ پیکیج) مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد فلو سوئیچ

فلوسوئیچ ها کاربرد گسترده ای در صنعت دارند و بر اساس نوع کاربرد به دو دسته فلوسوئیچ مایعات و فلوسوئیچ هوا دسته بندی می شوند.

کاربرد فلوسوئیچ مایعات
  • پمپ
  • دستگاه های خنک کننده
  • آبپاش
  • آب گرمکن
  • تهویه مطبوع
  • سیستم انتقال مایعات
  • تصفیه آب و کلر زنی
کاربرد فلوسوئیچ هوا
  • تهویه اگزوز
  • تصفیه هوای اتاق و سیستم فیلتر اتاق
  • گرمایش مجرایی
  • سیستم تامین هوا
نکات مهم در هنگام خرید و انتخاب فلو سوئیچ
  • نوع اتصال
  • نوع کانکشن
  • رنج جریان
  • ویسکوزیته یا چگالی سیال

 برند های فلوسوئیچ

  • فلو سوئیچ عیوض تکنیک
  • فلو سوئیچ مدکو
  • فلو سوئیچ E+H
/0 دیدگاه /توسط

فلومتر آب چیست و چگونه کار می کند؟ و چگونه یک فلومتر انتخاب کنیم؟

فلومترها دسته ای از تجهیزات اندازه گیری هستند که میزان سیال عبوری در واحد زمان را اندازه گیری می کند. دبی سنج سیال برای بسیاری از مناطقی که سیالات در آنها جریان دارد ضروری است و اندازه گیری مقدار مایع ضروری است.

به عنوان مثال، میزان آب مصرفی در یک خانه تا شرکت بتواند مقدار آب مصرفی را اندازه گیری کند. بسیاری از فرآیندهای تولید مواد شیمیایی به سرعت جریان بسیار دقیق و حجم مایع برای تولید واکنش‌های مناسب و محصولات نهایی نیاز دارند.

تصفیه خانه های فاضلاب باید بدانند چه مقدار آب به مخازن با ظرفیت محدود آنها جریان می یابد و از آن خارج می شود تا از سرریز یا استفاده ناکافی از تجهیزات خود جلوگیری کنند. در واقع فلومترهای آب را می توان در هر صنعتی مانند ساخت تجهیزات پزشکی یا هیدروپونیک استفاده کرد.

حتی استخرهای حیاط خلوت نیز می توانند از دبی سنج ها برای محافظت از پمپ های استخر در برابر شرایط عملیاتی ناایمن بهره مند شوند. این کنتورها معمولا مستقیما به لوله متصل می شوند و در هر بار میزان سیال عبوری از لوله را اندازه گیری میکنند. ر

رایج ترین واحدهای اندازه گیری سیال لیتر یا متر مکعب یا گالن در دقیقه (gal/min) است. طرح ها و انواع مختلفی از فلومترهای سیال وجود دارد، اما همه آنها به یک نتیجه می رسند

  •  اندازه گیری مستقیم
  • اندازه گیری غیرمستقیم مقدار سیال جاری

فلومترها از فناوری های مختلفی از چرخ دنده های مکانیکی گرفته تا فناوری الکترومغناطیسی و فناوری اولتراسونیک برای اندازه گیری این جریان آب استفاده می کنند. تصور کنید یک چرخ آب کلاسیک توسط یک رودخانه هل داده می شود و تصور کنید که این چرخ اکنون در داخل یک لوله آب قرار دارد. سرعت چرخش با سرعت جریان مرتبط است.

این نمونه ای از اندازه گیری مستقیم آب از طریق دبی سنج مکانیکی است. اساساً، با اندازه گیری زمان لازم برای عبور حجم معینی از آب از یک اندازه جریان سنج، می توانید آن عدد را به لیتر در دقیقه ربط دهید.

انواع مختلفی از دبی سنج ها وجود دارد که همگی برای اندازه گیری جریان مایعات و کار به روش های کمی متفاوت ساخته شده اند. ما بر روی رایج ترین دبی سنج ها و حوزه های کاربرد آنها تمرکز خواهیم کرد.

فلومترهای جابجایی مثبت یا مکانیکی

دبی سنج مکانیکی از چرخ یا چرخ دنده فیزیکی استفاده می کند که با جریان آب می چرخد در نتیجه چرخ دنده نیز می چرخد.

سرعت چرخش چرخ دنده سرعت متناسب با جریان آب است و می تواند به جریان حجمی تبدیل شود که هدف دبی سنج است. دبی سنج های مکانیکی به دلیل سادگی و سهولت درک مفهومی، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند با این حال، از آنجایی که بخش فیزیکی کنتور توسط سیال چرخانده می شود، اگر آب کثیف یا حاوی مقدار زیادی آلاینده باشد، این می تواند به راحتی به یک فلومتر مکانیکی آسیب برساند. بنابراین، دبی سنج های مکانیکی برای فرآیندها یا کاربردهای آب تمیز مناسب هستند.

فلومتر مکانیکیmechanical series

فلومترهای ورتکس

این فلومترها جریان آب را با نوعی انسداد در داخل کنتور اندازه گیری می کنند، مانند درختی که سقوط کرده و مانع جریان رودخانه می شود.  این انسداد یا برچسب معمولاً یک ماده انعطاف‌پذیر است که به جلو و عقب ارتعاش می‌کند و فرکانسی متناسب با سرعت جریان حجمی تولید می‌کند.

از آنجایی که فقط یک برچسب نوسانی است، نه یک چرخ دنده، فلومترهای گردابی را می توان در محدوده وسیع تری از محیط های آبی استفاده کرد، زیرا آنها کمتر در معرض آسیب توسط آب “کثیف” هستند.

فلومترهای الکترومگنتیک

فلومترهای الکترومغناطیسی از میدان مغناطیسی تولید شده در آب جاری برای اندازه گیری دبی آن استفاده می کنند. این کنتورها اجزای فیزیکی معلق در آب را حذف می کنند، اما قیمت بسیار بالاتری دارند.

با این حال، بزرگترین ایراد این نوع فلومتر این است که برای آب و مایعات رسانا قابل استفاده است، در غیر این صورت لوله های فلزی با سیگنال تداخل می کنند و جریان حجمی نادرست خواهد بود. در هر صورت، این تجهیز بیشتر در محیط های صنعتی استفاده می شود زیرا هزینه آن بسیار بالاتر است.

فلومترهای الکترومغناطیسی جایگزین مناسبی برای تصفیه خانه های فاضلاب هستند زیرا دبی سنج های فیزیکی به راحتی در آب کثیف آسیب می بینند، اما آب به دلیل وجود همه آلاینده ها رسانا است.

فلومتر الکترومگنتیکElectromagnetic-Flow-Meter

فلومتر آلتراسونیک

فلومترهای اولتراسونیک با حذف اجزای فلومتر به طور مستقیم در آب، بدون تداخل هستند  اصل اولتراسونیک مانند رادار است که امواج صوتی را در دو جهت مخالف (پایین دست و بالادست) منعکس می کند تا زمان افست و در نتیجه جریان حجمی را اندازه گیری کند.

در واقع فلومترهای آلتراسونیک با داشتن دو عدد ترانسدیوسر که خارج لوله نصب می شوند با اندازه گیری اختلاف زمان سفر امواج، سرعت و دبی سیال را اندازه گیری می کنند.

فلومتر آلتراسونیکInline-Ultrasonic-Flow-Meters

فلومترهای توربینی

فلومترهای توربینی آنها برای نصب لوله های درون خطی مناسب هستند (زیرا برای بهترین عملکرد نیاز به لوله مستقیم به داخل و خارج دارند) و برای طیف وسیعی از اندازه های لوله در دسترس هستند.

فلومتر توربینیturbine-flow-meter

چگونه یک فلومتر انتخاب کنیم؟

در این پاراگراف ما برخی از عناصر ضروری را که در فرآیند تصمیم گیری برای انتخاب دبی سنج قرار می گیرند، مورد بحث قرار خواهیم داد.

بنابراین، ما تفاوت‌های بین اصول مختلف اندازه‌گیری را در نظر می‌گیریم. در زیر بخوانید که هنگام انتخاب دبی سنج به چه نکاتی توجه کنید.

فاز سیال: گاز/مایع/بخار

برخی از فلومترها را می توان به راحتی حذف کرد زیرا آنها به سادگی با برنامه کار نمی کنند.

به عنوان مثال، دبی سنج های الکترومغناطیسی با هیدروکربن ها کار نمی کنند و برای عملکرد به مایع رسانا نیاز دارند یا بسیاری از فلومترها نمی توانند بخارات یا دوغاب ها را اندازه گیری کنند.

برای کدام سیال از دبی سنج استفاده می کنید؟

خواص شیمیایی و فیزیکی محیط می تواند بر مواد دبی سنج و در نتیجه کار دستگاه تأثیر بگذارد. معمولاً ممکن است قطعات خیس شده زیر (قسمتی که در معرض یا در تماس مستقیم با محیط قرار دارند) ارائه شوند:

  • آلومینیوم
  • فولاد ضد زنگ
  • هستولی
  • مونل در ترکیب با مهر و موم های الاستومری

جنبه دیگری که باید در نظر بگیرید ویسکوزیته سیال، چگالی و پراکندگی (محتوای جامد) است. همه فن‌آوری‌های اندازه‌گیری را نمی‌توان برای همه سیالات استفاده کرد، به عنوان مثال، جریان سنج الکترومغناطیسی را فقط می‌توان برای مایعات رسانا استفاده کرد.

دمای سیال و محیط

تغییرات دمای مایع ممکن است بر دقت اندازه گیری شما تأثیر بگذارد. در صورت نوسانات دما، انتخاب یک فلومتر با جبران دما (مثلاً فلومترهای EL-FLOW Prestige  می تواند جالب باشد.

دمای محیط بسیار بالا یا خیلی پایین ممکن است به اجزای الکترونیکی دبی سنج شما در حین کار یا ذخیره سازی آسیب برساند. هنگامی که از دبی سنج در کوره های مشعل استفاده می کنید یا در مناطقی با دمای بسیار پایین استفاده می کنید، مهم است که بررسی کنید که آیا ابزار می تواند این دماهای شدید را تحمل کند یا خیر. بنابراین، قبل از انتخاب دبی متر خود، مشخصات دما را که توسط تامین کننده ارائه شده است، بررسی کنید.

محل نصب فلومتر

هنگام انتخاب فلومتر خود، باید محل نصب آن را در نظر بگیرید. چه در داخل باشد، چه در فضای باز.

  •  رتبه بندی IP
  • NEMA

این که آیا برای منطقه ای که فلومتر را در آن نصب می کنید به گواهینامه ها یا تأییدیه های خاصی نیاز دارید. به عنوان مثال: دارای گواهینامه ATEX یا IECex (استفاده از منطقه خطرناک) یا تأییدیه FDA و غیره

نتیجه گیری

به طور کلی، انتخاب بهترین جریان سنج برای کاربرد خاص شما به تمیزی سیال، بودجه و دقت اندازه گیری جریان بستگی دارد.

برای سیال های کثیف حاوی ذرات بزرگ، فلومتر مغناطیسی، اولتراسونیک و گردابه برای جلوگیری از بسیاری از چالش های تعمیر و نگهداری ترجیح داده می شود.

برای کاربردهای کوچکتر و تمیزتر ، جهت اندازه گیری دقیق جریان، به فلومتر توربینی و مکانیکی می توانید بسنده کنید.

/0 دیدگاه /توسط

فلومتر (Flow Meter) چیست

   فلومتر (Flow Meter) چیست؟ : معرفی انواع فلومتر + عکس

فلومتر (Flow Meter) دستگاهی است که برای اندازه‌گیری جرم یا حجم گاز یا مایع استفاده می‌شود. فلومترها بسته به صنعت خاص با نام‌های مختلفی از جمله دبی‌سنج، نشانگر جریان، مایع سنج و غیره شناخته می‌شود. در ادامه‌ی این مطلب تصمیم داریم در مورد تعریف فلومتر و انواع آن، فلومتر التراسونیک، فلومتر کوریولیس، فلومتر هوا، فلومتر ونتوری، فلومتر روتامتر، فلومتر حجمی، فلومتر الکترومغناطیسی، فلومتر توربینی، نصب فلومتر و کاربردهای آن صحبت کنیم.

 

فلومتر چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

فلومتر یک دستگاه اندازه‌گیری دبی (جریان یا میزان آّبدهی) است که برای تعیین جرم خطی یا غیرخطی و جریان حجمی مایع یا گاز استفاده می‌شود. فلومتر با نام‌های دیگری مانند دبی سنج، نشانگر جریان، مایع سنج و سنسور دبی نیز شناخته می‌شود. نحوه‌ی نام‌گذاری فلومتر به کاربرد صنعتی آن بستگی دارد. هدف از استفاده از این دستگاه بهبود دقت، درستی و وضوح اندازه‌گیری سیال است. فلومتر یک روش عالی برای بهبود کارایی، نیاز به نگهداری کم دارد، استفاده از آن آسان است و در نهایت اینکه همه‌کاره و بادوام است. فلومترها می‌توانند حجم یک ماده، سرعت یا جرم آن را اندازه‌گیری کنند و با استفاده از محاسبات مختلف، جریان جرم، فشار مطلق، فشار دیفرانسیل، ویسکوزیته و دما را گزارش می‌کنند.

کانال‌های باز مانند رودخانه‌های یا نهرها نیز ممکن است با فلومتر اندازه‌گیری شوند. یا اغلب، بیشترین کاربرد یک فلومتر و بیشترین تنوع دبی‌سنج‌ها برای اندازه‌گیری گازها و مایعات در یک لوله است. بهبود دقت، صحت و وضوح اندازه‌گیری سیال، از بزرگترین مزایای فلومترها است.

 

بررسی اجمالی اندازه‌گیری جریان

فلومترها ابزارهایی هستند که از آنها برای نظارت بر میزان بخار، مایع یا گاز عبوری استفاده می‌شود. برخی از فلومترها برای اندازه‌گیری مقدار سیال جاری در داخل آنها پس از یک دوره‌ی زمانی (برای مثال 100 لیتر در یک دقیقه) طراحی شده‌اند. فلومترهای دیگر برای شمارش بر حسب لیتر مقدار کل مایعی است که از آنها عبور می‌کند (برای مثال 100 لیتر).

اکثر فلومترها از سه قسمت تشکیل شده‌اند: دستگاه اولیه، مبدل و یک فرستنده. کار مبدل این است که مایع عبوری از دستگاه اولیه را حس کند. سپس سیگنال خام از مبدل، از طریق فرستنده به داده‌های قابل استفاده تبدیل می‌شود. یک فلومتر ممکن است از یک یا چند دستگاه فرعی فیزیکی تشکیل شده باشد زیرا این اجرا در بیشتر مواقع با هم ترکیب می‌شوند.

هدف از فلومتر چیست؟

فلومترها برای اندازه‌گیری دبی جرمی یا دبی حجمی سیال در بسیاری از انواع کاربردها، مورد استفاده قرار می‌گیرند. نوع جریان‌سنج هوا بر اساس کاربرد آن است. دبی حجمی و دبی جرمی واحدهایی هستند که برای اندازه‌گیری گازها و مایعات استفاده می‌شوند. هر دو نوع نرخ جرم حجمی با چگالی سیال مرتبط هستند.

کاربردهای فلومتر

یکی از ملاحظات در مورد استفاده از جریان سنج یا فلومتر، نوع جریان است که می‌تواند کانال باز یا مجرای بسته باشد. کانال باز زمانی است که جریان به اتمسفر باز است و مجرای بسته زمانی است که جریان در یک لوله یا مجرا است. چندین مشخصه وجود دارد که باید هنگام تعیین اثربخشی یک فلومتر مورد ارزیابی قرار گیرد. نظارت از راه دور، نوع داده‌ها و تعداد دفعات جمع‌آوری، برخی از این فاکتورها هستند. در ادامه به معرفی کاربردهای مختلف فلومتر می‌پردازیم.

ویژگی‌های یک سیال و جریان آن

فهرست مواردی که یک فلومتر اندازه‌گیری می‌کند شامل فشار، دما، چگالی، ویسکوزیته یا گران‌روی و فشار بخار است که به صورت یک عدد نمایش داده می‌شوند. وظیفه‌ی اصلی فلومتر یا جریان‌سنج نظارت بر شرایط ایمنی مانند سمّیت، حباب‌ها، وجود مواد ساینده و کیفیت انتقال است.

محدوده‌ی فشار

هر جرمی برای حرکت کردن نیاز به نیرو دارد که بخشی از قانون دوم نیوتن است. در مورد سیالات، در یک لوله‌ی محصور، نیرویی که باعث حرکت مایع می‌شود، فشار است. چگالی مایع مقدار فشار لازم را تعیین می‌کند که نشان‌دهنده‌ی سرعت جریان است. زمانی که یک فلومتر در حال اندازه‌گیری چگالی و فشار است، از این داده‌ها برای محاسبه‌ی سرعت جریان استفاده می‌کند.

محدوده‌ی دما

در سیستم فلومترها، اندازه‌گیری دما به اندازه‌گیری جریان حرارتی گفته می‌شود که انتقال حرارت را در هنگام عبور گاز از یک سطح، اندازه‌گیری می‌کند. یک سنسور دما امکان اندازه‌گیری دمای مایعات یا گازها را فراهم می‌کند، در حالی که یک سنسور جریان گرم، میزان انتقال حرارت در جریان مواد را اندازه‌گیری می‌کند.

طراحی فلومتر

طراحی یک فلومتر، دستگاه اولیه، مبدل و یک فرستنده است که در یک ابزار واحد ترکیب شده‌اند. فلومترهای مثبت با سیگنالی که مستقیما به نیروی گاز یا سیال متصل است، خروجی دقیق و اندازه‌گیری‌های دقیق ارائه می‌دهد. سیگنال خروجی به سیستم فلومتر یک توربین یا چرخ روتاتور، صفحه، کانال، نازل، لامینار و سیستم میز پایلوت متصل می‌شود. فلومترها از صفحات فولادی ضدزنگ، برنج، آلومینیوم، پی‌وی‌سی (PVC)، PVDF و نایلون ساخته شده‌اند. طراحی آنها به گران‌روی (ویسکوزیته) ماده‌ی اندازه‌گیری شده، تمیزی جریان، فشار، دما و اندازه‌ی لوله بستگی دارد. فلومتر را می‌توان به طور سفارشی برای اندازه‌گیری هر نوعی از جریان تولید کرد.

انواع فلومتر

دو دسته فلومتر وجود دارد: گاز و سیال یا مایع.

فلومترهای سیالات دارای پنج زیرمجموعه هستند: فشار دیفرانسیل، سرعتی، جابجایی مثبت، جریان جرمی و کانال باز که در ادامه به معرفی هر کدام از آنها می‌پردازیم:

فلومتر فشار دیفرانسیل (Differential Pressure Flow Meters)

فلومترهای فشار دیفرانسیل از معادله‌ی برنولی استفاده می‌کنند که طبق آن، با افزایش سرعت جریان سیال، فشار آن کاهش می‌یابد. این فلومترها تفاوت بین اندازه‌گیری اولیه و ثانویه را گزارش می‌کنند، اولین اندازه‌گیری با هدایت هوا از طریق یک سوراخ در فلومتر که توسط عنصر دوم اندازه‌گیری شده، باعث تغییر در انرژی جنبشی می‌شود. فلومترهای فشار دیفرانسیل رایج‌ترین دبی‌سنج‌ها هستند و تکنیک اندازه‌گیری آن بیش از 100 سال است که وجود داشته است.

این نوع دبی‌سنج جریان حجمی گازها، مایعات و بخار را اندازه‌گیری می‌کند. از این دستگاه به ویژه در شرایطی استفاده می‌شود که فشار بالا، دمای بالا یا قطر بالا نقش داشته باشد. این نوع از فلومترها عمدتا در صنایع شیمیایی، نفت، گاز و نیرو استفاده می‌شود.  انواع دیگر فلومترهای فشار دیفرانسیل عبارتند از فلومترهای اوریفیس پلیت، نازلی، ونتوری و فلومترهای روتامتری یا سطح مقطع متغیر.

سیستم‌های فلومتری اوریفیس پلیت (orifice plates)

این فلومترها تغییر فشار جریان را اندازه‌گیری می‌کنند که از بالادست به پایین‌دست می‌رود و جریان تا حدی در لوله مسدود می‌شود. اوریفیس پلیت یکی از محبوب‌ترین دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری و کنترل جریان سیال است. در کاربردهای کنترل جریان، از اوریفیس پلیت به عنوان ابزار محدودکننده برای تنظیم جریان یا کاهش فشار جریان در پایین دست صفحه‌ی روزنه، استفاده می‌شود. اوریفیس پلیت معمولا بین مجموعه‌ای از فلنج‌های اوریفیس نصب می‌شود و در یک مسیر مستقیم از لوله‌ی صاف قرار داده می‌شود تا از اختلال در الگوهای جریان از اتصالات و شیرها جلوگیری شود.

فلو نازلی (Flow Nozzle)

فلو نازلی یک نوع ساده و ارزان قیمت از جریان سنج ونتوری است. نازل بین فلنج‌های لوله‌ی حامل مواد نگه داشته می‌شود. یک سنسور فشار دیفرانسیل افت فشار را به عنوان مقیاس جریان، اندازه‌گیری می‌کند. فلو نازلی یا نازل جریان یک عنصر جریان اولیه‌ی مهندسی‌شده برای سیالات غیرچسبناک و فرساینده‌ی تحت فشار و سرعت بالا است که باعث ساییدگی یا آسیب به اوریفیس پلیت می‌شوند. فلو نازلی یا در دستگاه‌های اندازه‌گیری از پیش مونتاژشده ادغام می‌شود تا در بین فلنج‌ها نصب شود و یا در لوله جوش داده می‌شود. این دستگاه‌ها به لوله‌کشی مستقیم بالادست کمتری نیاز دارند و در مقایسه با اوریفیس پلیت، افت فشار دائمی کمتری را متحمل می‌شوند.

فلومتر ونتوری (Venturi Flow Meters)

این نوع فلومترها، سرعت جریان مایع را اندازه‌گیری می‌کنند و تغییر فشار حاصل از سطح مقطع جریان را مورد بررسی قرار می‌دهند. وقتی که یک دبی‌سنج ونتوری در لوله‌ی حامل سیال قرار می‌گیرد که دبی آن باید اندازه‌گیری شود، افت فشار بین ورودی و گلوگاه دبی‌نج ونتوری اتفاق می‌افتد. این افت فشار با استفاده از یک سنسور فشار دیفرانسیل اندازه‌گیری می‌شود و هنگامی که کالیبره می‌شود، این افت فشار به عنوان معیاری برای دبی تبدیل می‌شود. از این دستگاه در جاهایی استفاده می‌شود که نیاز به بازیابی فشار بالا است. بعلاوه می‌توان از فلومترهای ونتوری برای اندازه‌گیری نرخ جریان آب، گازها، جامدات معلق، دوغاب (slurries) و مایعات کثیف استفاده شود. فلومتر ونتوری برای اندازه‌گیری جریان‌های نرخ بالا در لوله‌هایی با قطر چند متر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فلومتر روتامتر (Rotameters)

فلومتر روتامتر فلومترهای متغیری هستند که از یک شناور چرخشی استفاده می‌کنند که به صورت عمودی در یک لوله‌ی مخروطی حرکت می‌کند و فشار اعمال‌شده روی مایع بر اثر جاذبه را اندازه‌گیری می‌کند. از این دستگاه معمولا برای اندازه‌گیری مایعات و گازها استفاده می‌شود. 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.

جریان‌سنج سرعت (Velocity Flow Meter)

فلومترهای سرعتی از تجهیزات جریان‌سنج محبوب هستند زیرا اندازه‌گیری مستقیم سرعت سیال را ارائه می‌دهند. با این حال، این فلومترها به شرایط فرآیند بسیار حساس هستند. از آنجایی که فلومترهای سرعتی با فرض پروفیل سرعت کار می‌کنند، برای جریان‌های آرام مناسب و دقیق نیستند. این عدم دقت به این دلیل رخ می‌دهد که بین سرعت سیال در دیواره و در مرکز لوله تفاوت زیادی وجود دارد.

این ویژگی باعث می‌شود که فلومترهای سرعتی نسبت به هندسه‌ی لوله‌کشی و عدد رینولدز حساس باشند. فلومترهای سرعتی، سرعت جریان را محاسبه می‌کنند. این دستگاه با اندازه‌گیری عمق و میانگین سرعت جریان هوا، داده‌ای تولید می‌کند که به مهندسان امکان می‌کند جریان لازم را در سراسر مسیر حفظ کنند. دبی‌سنج‌های سرعتی نسبت به فلومترهای فشار دیفرانسیل گستره‌ی بیشتری دارند. از انواع این فلومتر می‌توان به لوله پیتو، کالریمتری، توربین و الکترومغناطیسی و غیره اشاره کرد.

فلومترهای لوله پیتوت (Pitot Tube Flow Meters)

فلومترهای لوله پیتوت برای اندازه‌گیری سرعت محلی در یک نقطه‌ی معین از جریان استفاده می‌شود نه سرعت میانگین در لوله یا مجرا. لوله پیتوت به طور گسترده‌ای برای تعیین سرعت هوای یک هواپیما و اندازه‌گیری سرعت هوا و گاز در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود. لوله‌ پیتوت سرعت جریان سیال را با تبدیل انرژی جنبشی به انرژی پتانسیلی اندازه‌گیری می‌کند.

استفاده از لوله پیتوت محدود به اندازه‌گیری نقطه‌ای است. با آنوبار یا کاوشگر مولتی اوریفیس پیتو، فشار دینامیکی را می‌توان در طول پروفیل سرعت، اندازه‌گیری کرد و آنوبار یک اثر میانگین به دست می‌آورد. لوله‌ پیتوت یک راه رایج و ارزان برای اندازه‌گیری جریان سیال است که به ویژه در کاربردهای هوا برای سیستم‌های تهویه و HVAC و مورد استفاده قرار می‌گیرد. نصب این دستگاه آسان است و افت فشار بسیار کمی هم دارد.

فلومترهای کالریمتری (Calorimetric Flow Meters)

بر اساس قوانین فیزیکی هدایت و انتقال حرارتی، اصل اندازه‌گیری کالریمتری به طور خاص برای انتقال مایعات و گازها استفاده می‌شود. طبق این اصل، دو حسگر، تغییر شکل گرما را برای تعیین نرخ جریان سیال در یک خط لوله، مورد بررسی قرار می‌دهند. این کار بدون در نظر گرفتن ویژگی‌های سیال مانند رسانای الکتریکی بودن، ویسکوزیته و چگالی به دست می‌آید.

در طول فرآیند اندازه‌گیری کالریمتری، دمای سیال را نیز می‌توان ثبت کرد. این فرآیند مبتنی بر خنک شدن سنسور گرم شده توسط مایعی است که در اطراف آن جریان دارد. جرم این سیال به طور مستقیم مسئول درجه‌ی خنک شدن سنسور است. پیش از اینکه این اتفاق بیفتد، بدنه‌ی سیال با بیشترین دما باید انرژی را به شکل گرما آزاد کند. مقدار انرژی آزاد شده به اختلاف دما و سرعت جریان جرمی، بستگی دارد.

به این ترتیب فلومترهای کالریمتری که به آنها مانیتورهای جریان حرارتی هم گفته می‌شود، با بررسی تمایز بین گرمایش مداوم و تنظیم‌شده، از قوانین انتقال گرما استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها دارای دو سنسور دما هستند که یکی عنصر گرمایش را اندازه می‌گیرد و دیگری دمای مایع را اندازه‌گیری می‌کند.

فلومتر توربینی (Turbine Flow Meters)

دبی‌سنج توربینی یک تیغه‌ی پروانه‌ای است که در حین حرکت سیال در داخل لوله می‌چرخد. انواع مختلفی از فلومتر توربینی وجود دارد اما همه‌ی آنها بر همین اصل ساده عمل می‌کنند. حرکت پره‌های توربین توسط یک پیکاپ مغناطیسی حس می‌شود و یک پالس الکتریکی ایجاد می‌شود. تعداد پالس‌های الکتریکی شمارش‌شده در یک دوره‌ی زمانی معین با حجم جریان نسبت مستقیم دارد. برای بدست آمدن نتایج قابل تکرار، جریان مایع باید به طور کامل توسعه یافته و در سطح مقطع لوله، پایدار باشد. برای دستیابی به این پروفیل پایدار، چند قطر لوله‌ی مستقیم در ورودی و خروجی برای دستیابی به اندازه‌گیری‌های دقیق، نیاز است.

این فلومترها از جریان برای اندازه‌گیری سرعت توربین استفاده می‌کنند و برای مایعات تمیز و چسبناک با وسیکوزیته‌ی حداکثر 50 سانتی‌استوک استفاده می‌شوند. این دستگاه دارای روتور چندتیغه‌ای است در زوایای سمت راست روی جریان نصب شده است. خروجی‌ها یک موج سینوسی یا فرکانس موج مربعی هستند. اکثریت فلومترهای توربینی دارای دقتی بین 0.5% تا 1.5% خوانش هستند.

فلومتر الکترومغناطیسی (Electromagnetic Flow Meters)

فلومترهای الکترومغناطیسی یا فلومترهای مغناطیسی، حجمی هستند و از قانون القای الکترومغناطیسی فارادی استفاده می‌کنند که بیان می‌کند زمانی که یک هادی در میدان مغناطیسی حرکت می‌کند، ولتاژ القا می‌شود. مایع به عنوان رسانا عمل می‌کند و میدان مغناطیسی توسط سیم‌پیچ‌های پرانرژی خارج از لوله ایجاد می‌شود.

فلومتر الکترومغناطیسی را می‌توان تنها برای سیالات رسانای الکتریکی مانند آب استفاده کرد. این دستگاه‌ها نمی‌توانند آب یونیزه شده یا بیشتر مایعات مبتنی بر هیروکربن را اندازه‌گیری کنند. ولتاژ خروجی تولید شده توسط القای الکترومغناطیسی مستقیما با سرعت جریان متناسب است. الکترودهای نصب شده روی دیواره‌ی لوله، ولتاژی را که توسط یک عنصر ثانویه اندازه‌گیری می‌شود را تشخیص می‌دهند.

فلومترهای الکترومغناطیسی بخش متحرکی ندارند و به دلیل قابلیت اندازه‌گیری مایعات و دوغاب‌های سخت و خورنده با قطعات افت فشار بسیار کم، انتخاب شده‌اند و برای کاربردهای فاضلاب یا هر مایع کثیفی که رسانای الکتریکی است، ایده‌آل هستند.

فلومترهای گردابی (Vortex Flow Meters)

فلومترهای گردابی از یک پدیده‌ی طبیعی استفاده می‌کنند که زمانی رخ می‌دهد که مایعی در اطراف یک جسم عمودی یا شیب‌دار جریان یابد. گرداب‌ها به طور متناوب در پایین این جسم می‌ریزند. فرکانس ریزش گرداب مستقیما با سرعت جریان مایع از کنار جسم شیب‌دار، متناسب است.به طور ساده می‌توان گفت فلومترهای گردابی با قراردادن یک مانع مستقیم در مسیر جریان که گازها یا مایعات را مجبور به حرکت در اطراف آن می‌کند، سرعت جریان را اندازه‌گیری می‌کنند. جریان اطراف مانع، دو گرداب متقارن در دو طرف ایجاد می‌کند که باعث تغییر فشار جریان می‌شود. یک سنسور جریان بین دو گرداب، تغییرات فشار را اندازه‌گیری می‌کند.

سه جزء ضروری در یک فلومتر گردابی شامل بدنه‌ی شیب‌دار نصب‌شده در سوراخ دبی‌سنج، یک سنسور برای تشخیص وجود گرداب و تولید یک پالس الکتریکی و در نهایت یک مدار تقویت سیگنال، می‌شود. مزایای اصلی فلومترهای گردابی حساسیب کم آنها به تغییرات در شرایط فرآیند و سایش کم نسبت به فلومترهای اوریفیس و فلومتر توربینی است. همچنین هزینه‌های اولیه و نگهداری آن نیز کم است. عملکرد این دستگاه با دوغاب یا مایعات دارای ویسکوزیته‌ی بالا، ضعیف است. از فلومترهای گردابی در کاربردهای گاز و مایع استفاده می‌شود و در کاربردهای اندازه‌گیری بخار نیز به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فلومتر التراسونیک (Ultrasonic Flow Meters)

فلومتر التراسونیک از امواج صوتی با فرکانس بالا برای اندازه‌گیری سرعت ذرات در سیال یا زمان عبور امواج صوتی از سیال استفاده می‌کند. روش جریان اثر دوپلر مستلزم وجود ذرات بازتابنده در سیال است. این روش مناسب مایعات شفاف نیست و از آنجایی که عملکرد دبی‌سنج دوپلر بسیار مبتنی بر خواص فیزیکی سیال از جمله هدایت صوتی، چگالی ذرات و پروفیل جریان است، این روش تنها برای کاربردهایی مناسب است که به دقت بالایی نیاز ندارند.

فلومتر التراسونیک زمان حرکت صدا بین فرستنده و گیرنده را اندازه‌گیری می‌کند. این روش به ذرات موجود در سیال مرتبط نیست. دو فرستنده-گیرنده در هر دو طرف لوله قرار می‌گیرد. فرستنده‌ها امواج التراسونیک ضربانی را با فرکانس از پیش تعریف شده از یک طرف به طرف دیگر ارسال می‌کنند. اختلاف فرکانس با میانگین سرعت سیال متناسب است.

انواع فلومتر التراسونیک

فلومترهای التراسونیک به دلیل مسیر جریان واضح، افت فشار پایین، مقاومت در برابر خوردگی و مصرف برق نسبتا کم (در مقایسه با فلومتر الکترومغناطیسی) انتخاب می‌شوند. دقت معمولی این فلومترها حدود 1% نرخ جریان است؛ اگرچه دبی‌سنج‌های التراسونیک چندپرتوی می‌توانند میزان دقت بالاتری داشته باشند. دو نوع فلومتر التراسونیک وجود دارد: فلومترهای درون خطی و گیره‌ای که نوع گیره‌ای بسیار مقرون به صرفه‌تر هستند و نوع خطی نیز قیمت بالاتری دارد.

عملکرد قابل اعتماد فلومتر التراسونیک مستلزم پخش صدا با فرکانس بالا در مسیر لوله است. دوغاب‌های مایع با مواد جامد اضافی یا گازهای حباب‌شده، ممکن است سیگنال‌های التراسونیک را مسدود کنند. استفاده از فلومترهای التراسونیک برای لجن اولیه، لجن هضم شده هوازی، لجن غلیظ شده با فلوتاسیون هوای محلول و فاز مایع آن، لجن سپتیک و لجن کربن فعال، توصیه نمی‌شود.

فلومترهای هیدرولیک (Hydraulic Flow Meters)

این فلومترها میزان جریان یا حجم مایع را درون یک سیستم هیدرولیک اندازه‌گیری می‌کنند و برای تست، عیب‌یابی و نگهداری سیستم‌های هیدرولیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها، میزان کارآمدی و موثربودن سیستم را اندازه‌گیری می‌کنند و مشکلات را برطرف می‌کنند. فلومترهای هیدرولیک را می‌توان در هر مکانی از خط هیدرولیک برای تشخیص دبی قرار داد.

فلومترها با اندازه پورت‌های مختلف وجود دارد که برای سیستم‌های هیدرولیکی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. هنگامی که یک سیستم هیدرولیک کار می‌کند، سیال به سمت دبی‌سنج حرکت می‌کند. دبی‌سنج عمدتا شامل 3 قسمت است: دستگاه اولیه، مبدل و فرستنده. مبدل، سیال هیدرولیکی که از دستگاه اولیه عبور می‌کند را حس می‌کند و هنگامی که سیگنال حس شده توسط مبدل ارسال می‌شود، سیگنال جریان قابل استفاده توسط فرستنده تولید می‌شود. حجم بر اساس این اصل محاسبه می‌شود که حجم سیال عبوری مستقیما متناسب با سطح مقطع و سرعت سیال است.

همچنین، جریان جرمی با چگالی و حجم سیال نیز نسبت مستقیم دارد. پس این مقیاس هیدرولیک اندازه‌گیری‌شده بر روی مصرف‌سنج یا درجه‌ی روی دبی‌سنج هیدرولیک نمایش داده می‌شود. تمام فلومترهای استاندارد روغنی هیدرولیک از جریان یک طرفه پشتیبانی می‌کنند اما گزینه‌های بای‌پس جریان نیز در دسترس هستند. انتخاب دبی‌سنج هیدرولیک کار دشواری است. انتخاب نادرست باعث ایجاد خطا در نتایج می‌شود. فاکتورهایی که برای انتخاب فلومترهای هیدرولیکی باید در نظر گرفته شوند شامل این موارد می‌شود:

  • ویژگی‌های سیال هیدرولیک
  • وضعیت عملکرد سیستم هیدرولیک
  • نیاز به اندازه‌گیری جریان
  • میزان دقت مورد نیاز
  • اثر سیال بر فلومتر و برعکس
  • بودجه

جریان‌سنج هوا (Air Flow Meters)

دبی‌سنج هوا که به آن سنسور جریان هوای جرمی (mass air flow sensor) هم گفته می‌شود دستگاهی است که به شما امکان می‌دهد میزان جریان هوا را اندازه‌گیری کنید. در واقع جریان‌سنج هوا سرعت هوا را اندازه‌گیری می‌کند. فلومتر هوا علاوه بر سرعت، قابلیت اندازه‌گیری فشار هوا را نیز دارد. برخی از این فلومترهای هوا بعلاوه قادر به تشخیص جهت باد نیز هستند. چهار نوع اصلی جریان‌سنج هوا وجود دارد که شامل جریان‌سنج هوای سیم داغ (Hot Wire Air Flow Meter)، جریان‌سنج هوای پره‌ای (Vane Air Flow Meter)، بادسنج فنجانی (Cup Anemometer) و فلومتر هوای لوله پیتو (Pitot Tube Air Flow Meter) می‌شود.

از جریان‌سنج هوا در صنایع مختلفی استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای این دستگاه شامل موارد زیر می‌شود:

  1. از دبی‌سنج هوا در بسیاری از صنایع برای به دست آوردن نسبت مناسب سوخت به هوای فشرده استفاده می‌شود که به نوبه‌ی خود منجر به احتراق کارآمد و حداکثر شعله می‌شود.
  2. جریان‌سنج هوا به عنوان دستگاه ایمنی در محیط‌های خطرناک مانند معدن و نیرگاه‌های هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد که در آن افراد در معرض خطرات سنگینی هستند.
  3. فلومتر هوا هنگامی که به عنوان یک جزء در اتومبیل مورد استفاده قرار می‌گیرند، اطمینان حاصل می‌کند که مقدار مناسب هوا وارد موتور احتراق داخلی می‌شود.
  4. تاسیسات تهویه نیز از فلومتر هوا برای نظارت بر هوایی که در آنها جریان دارد، استفاده می‌کنند.

فلومتر جابجایی مثبت (Positive Displacement Flow Meter)

فلومترهای جابجایی مثبت یا فلومترهای PD، جریان مایع چسبناک را با استفاده از روتورها به عنوان حسگر، اندازه‌گیری می‌کنند. جریان هوا توسط پره‌ها، چرخ‌دنده‌ها یا دیافراگم‌ها جابجا می‌شود. چرخش روتورها به حجم جریان مرتبط است. از این دستگاه برای اندازه‌گیری در زمانی که لوله‌ی مستقیم در دسترس نیست یا به عنوان جایگزینی برای فلومترهای توربینی و سنسورهای چرخ‌دستی در مواقعی که تلاطم بیش از حد در جریان وجود دارد، استفاده می‌شود.

در واقع فلومترهای جابجایی مثبت تنها تکنولوژی اندازه‌گیری جریان برای اندازه‌گیری مستقیم حجم سیال است که از فلومتر عبور می‌کند. این کار با به دام انداختن سیال بین اجزای در حال چرخش که در یک محفظه‌ی با دقت بالا قرار دارند، انجام می‌شود. سرعت چرخش روتور به طور مستقیم با سرعت جریان متناسب است زیرا جریان سیال باعث چرخش آنها می‌شود. از ویژگی‌های این دبی‌سنج می‌توان به دقت، قابلیت اطمینان و نیاز به نگهداری کم اشاره کرد.

فلومترهای جرمی (Mass Flow Meters)

دبی‌سنج جرمی روشی برای اندازه‌گیری جرم یا حجم گاز یا مایع است که از یک سیستم در یک نقطه‌ی خاص از دستگاه فلومتر عبور می‌کند. از این فلومتر برای اندازه‌گیری دبی جرمی و دبی حجمی استفاده می‌شود. نامی که به این دستگاه داده می‌شود بستگی به صنعتی دارد که از آن استفاده می‌کند و شامل نام‌هایی مانند مصرف‌سنج جریان، نشانگر جریان، مایع‌سنج یا سنسور نرخ جریان می‌شود.

دبی‌سنج‌های جرمی به دلیل دقت و وضوح بالا در اندازه‌گیری جریان، جایگزین سایر اشکال فلومتر شده‌اند. دو نوع اصلی این فلومتر شامل فلومتر حجمی (volumetric) و جرمی (mass) می‌شود که در نحوه‌ی اندازه‌گیری دبی و نمایش قرائت آنها با هم فرق دارند. فلومترهای حجمی، حجم یک مایع را اندازه‌گیری می‌کنند، در حالی که فلومترهای جرم، جرم آن را اندازه می‌گیرند.

فن‌آوری جریان مورد استفاده برای اندازه‌گیری جریان جرمی، کوریولیس (Coriolis) یا اینرسی و حرارتی است. فلومتر کوریولیس از اثر کوریولیس استفاده می‌کند که طبق آن، جریانی که در یک سیستم دوار حرکت می‌کند باعث ایجاد نیرویی عمود بر جهت حرکت و محور چرخشی می‌شود. این دستگاه اینرسی ناشی از جریان مایع یا گاز در لوله‌های نوسانی را اندازه‌گیری می‌کند و از حسگرهایی برای ثبت دامنه، فرکانس و تغییر فاز نوسانات برای تعیین جریان جرمی استفاده می‌کند.

فلومتر جرمی حرارتی (Thermal Mass Flow Meter)

این نوع فلومترها از اصول انتقال حرارت از طریق یک عنصر حرارتی و سنسورهای دما، استفاده می‌کنند. سیالات با عبور از سنسورها، انرژی حرارتی ایجاد می‌کنند که دمای سیال را افزایش می‌دهد و می‌توان از آن برای تعیین سرعت جریان استفاده کرد.

فلومتر جرمی گاز (Mass Gas Flow Meter)

فلومتر جرمی گاز یا دبی‌سنج کوریولیس، بر اساس اثر کوریولیس، مکانیک حرکت، عمل می‌کند. هنگامی که سیال وارد سنسور می‌شود، شکافته شده و لوله‌های سنسور نوسان می‌کنند و یک موج سینوسی ایجاد می‌شود. تاخیر زمانی بین نوسان دو لوله باعث ایجاد دبی جرمی می‌شود. از این دستگاه برای تست نشت گاز و اندازه‌گیری جریان کم استفاده می‌شود.

فلومتر کانال باز (Open Channel Flow Meters)

فلومترهای کانال باز، برای اندازه‌گیری جریان مایعاتی استفاده می‌شوند که در نقطه‌ای از مسیر اندازه‌گیری جریان به اتمسفر باز هستند. مایع ممکن است کامل در فضای باز باشد و یا در یک لوله‌ی بسته باشد که پر از مایع نیست و تنها در نقطه‌ی نصب فلومتر به اتمسفر باز است. صرف‌نظر از اینکه از کدام نوع تکنیک‌های اندازه‌گیری جریان کانال باز استفاده می‌شود، اندازه‌گیری سطح باید در ترکیب با اندازه‌گیری سرعت باشد و یک رایانه‌ی جریان باز با استفاده از معادله‌ی مانینگ (manning equation) جریان کانال باز برای محاسبه‌ی نرخ جریان واقعی هر کانال خیس شده (لوله‌ها، نهرها و غیره) استفاده شود.

پایش جریان کانال باز یک تکنیک قدیمی برای اندازه‌گیری نرخ جریان آب در کانال‌های آبیاری، نهرها و سیستم‌های آب رگباری است. این متد همچنین در پردازش فاضلاب برای نظارت بر تخلیه‌ی پس‌آب نیز استفاده می‌شود. در اکثر کاربردهای فلومترهای کانال باز، از سرریزها و فلوم‌ها استفاده می‌شود. سرریزها و کاریزها جریان را در یک سطح مقطع شناخته‌شده متمرکز می‌کنند و خوانش دقیق سطح را به نرخ جریان دقیق مرتبط می‌کنند. ارتفاع آب در کانال که از روی سرریز یا کاریز عبور می‌کند، به طور مستقیم با سرعت جریان مرتبط است.

فلومترهای فنری و پیستونی

این فلومتر جریان حلقوی را از طریق یک اوریفیس که توسط یک قیف مخروطی و پیستون تشکیل می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند. مقیاس‌ها بر اساس گرانش سیالات است (روغن 0.84 و آب 1.0). این دستگاه طراحی ساده‌ای دارد و جایگزینی برای روتامترها است؛ زیرا می‌توان آن را به راحتی برای انتقال سیگنال‌های الکتریکی نصب کرد.

فلوسوئیچ‌ها (Flow Switches)

فلوسوئیچ‌ها، فلومتر نیستند اما ابزارهای مکانیکی ساده‌ای هستند که برای نظارت جریان هوا و سیالات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه روی یک سطح از پیش تعیین شده تنظیم می‌شود و وقتی که در سطح نوسان وجود داشته باشد، فعال می‌شود. زمانی که فلوسوئیچ فعال شود، تا زمانی که خطای سیستم تصحیح نشود، روشن می‌ماند.

فلومترهای دیجیتال (Digital Flow Meters)

به هر دستگاه اندازه‌گیری جریان با صفحه نمایش دیجیتالی، فلومتر دیجیتالی گفته می‌شود. یک اندازه‌گیر دیجیتال معمولی توسط شرکت‌های برق برای اندازه‌گیری جریان برق خانه‌ها استفاده می‌شود و داده‌های مصرف شما را به شرکت برق ارسال می‌کند و از این داده‌ها صورتحساب شما مشخص می‌شود.

مرحله‌ی اصلی برای انتخاب فلومتر مناسب

دانستن اینکه داده‌های نرخ جریان پیوسته یا کلی خواهند بود، اولین قدم برای انتخاب فلومتر یا سنسور مناسب است. همچنین باید بدانید آیا اطلاعات داده شده از راه دور ارسال می‌شود یا به صورت محلی. اگر به صورت محلی انجام می‌شود، دیجیتالی است یا آنالوگ و یا به اشتراک گذاشته می‌شود. اگر قرار است به اشتراک گذاشته شود، حداقل و حداکثر فرکانس بروزرسانی داده‌ی مورد نیاز چقدر خواهد بود. هنگامی که به همه‌ی اینها پرداخته شد، آنچه در ادامه می‌آید ارزیابی خواص جریان سیال است. سیستم لوله‌کشی که سیال از آن عبور می‌کند نیز باید ذکر شود. این کار به صورت سازماندهی‌شده با ایجاد فرم‌هایی انجام می‌شود که این نوع داده‌ها در هر کاربرد باید وارد شود.

ویژگی‌های سیال و جریان

سیالات با فشار، رسانایی، دما، چگالی (یا گرانی ویژه)، افت فشار مجاز، ویسکوزته و فشار بخار در حداکثر دمای عملیاتی، توصیف می‌شوند. همه‌ی این فرم‌ها یک سیال خاص را تعریف می‌کنند که قرار است توسط جریان‌سنج، اندازه‌گیری شود. جنبه‌ی دیگری که باید بیان شود این است که این سیالات چگونه با یکدیگر تعامل دارند و یا با یکدیگر متفاوت هستند. علاوه بر این، تمام اطلاعات مربوط به سمّیت و ایمنی باید شناخته شود. جزئیات داده‌های مربوط به وجود حباب در سیّال و غیره نیز باید شناخته شود. وجود مواد جامد در سیال و اندازه‌ی ذرات، ساینده یا نرم بودن و غیره نیز باید ذکر شود.

محدوده‌ی فشار و دما

یکی دیگر از اطلاعات حیاتی که برای انتخاب فلومتر باید مشخص شود، مقدار دما است. حداقل و حداکثر فشار مورد انتظار چقدر است؟ هنگام انتخاب دبی‌سنج، داده‌های مربوط به مقادیر عملکرد عادی نیز باید مشخص شود. بعلاوه خوب است بدانید آیا تغییرات ناگهانی دما مورد انتظار است و هنگام تمیز کردن یا تعمیر، نیاز به اقدامات ایمنی اضافی هست یا خیر. کارآیی سیستم همچنین به اطلاع از اینکه جریان حلزونی وجود خواهد داشت (هوا، جامد، مایع) بستگی دارد. کاربران همچنین باید بدانند آیا جریان همیشه لوله را پر می‌کند و یا اینکه آیا جریان می‌تواند معکوس شود. آیا جریان همیشه لوله را پر می‌کند یا خیر؟ دانستن اینکه آیا نبض و هوادهی وجود دارد یا خیر نیز حیاتی است.

نصب فلومتر

اندازه‌گیری جریان برای هر صنعتی یک کار ثابت و همیشگی است و به همین خاطر است که نصب فلومتر امروزه بسیار ضروری شده است. برای اینکه یک فلومتر بتواند داده‌های دقیق و قابل اعتمادی ارائه دهد باید به درستی نصب شود. در ادامه لیستی از مراحل مهم و حیاتی که برای نصب فلومتر باید به آنها دقت شود، ارائه می‌کنیم :

  • تعیین محل نصب فلومتر
  • فلومترها را نمی‌توان در مکان‌هایی دارای ارتعاش یا میدان مغناطیسی نصب کرد.
  • تعیین و تشخیص جهت جریان
  • در کاربردهای مایع و سیالات باید از جریان رو به پایین اجتناب شود.
  • فلومتر باید روی یک لوله‌ی مستقیم نصب شود.
  • مطمئن شوید دستگاه کاملا با مایع پر شده است.
  • بخار یا هوا در مایعات و قطرات در خطوط گاز را بررسی کنید.
  • در صورت امکان از یک فیلتر در بالای کنتور استفاده کنید تا از ورود مواد جامد جلوگیری شود.
  • امکان انبساط لوله را در نظر بگیرید.
  • برای مواقعی که تعمیر ضروری است یک خط بای پس (فرعی) داشته باشید.

 

/0 دیدگاه /توسط

اندازه گیری فشار و انواع روش های آن

اندازه گیری فشار و انواع روش های آن

ترانسمیتر اختلاف فشار (Diffrentional Pressure Transmitter)

ترانسمیتر های اختلاف فشار یکی از کلیدی ترین تجهیزات ابزار دقیق محسوب میشوند . این تجهیزات در اندازه گیری پارامترهای دیگری نظیر ارتفاع مخازن و فلو نیز کاربرد فراوان دارد و با توجه به دقت و تکرار پذیری که در اندازه گیری فلو و سطح مایعات دارند در صنعت بسیار استفاده میگردند .امروزه با توجه به پیشرفت علم الکترونیک و استفاده از میکروپروسسور در این
تجهیزات امکان کالیبره و مانیتور از راه دور آنها را نیز ممکن کرده است . در انتخاب این تجهیزات بایستی به موارد زیر توجه کرد:
۱ .دقت ترانسمیتر
۲ .رنج و گستره اندازه گیری فشار
۳ .فشار تحمل تجهیز
۴ .جنس کپسول که معموال استیل میباشد
۵ .هوشمند یا اسمارت بودن تجهیز که معموال پروتکل هارت است
۶ .امکان کالیبره کردن آن

فشار سنج دیجیتال (Digital Pressure Gauge)

این فشار سنجها در حقیقت از یک سنسور حساس از نوع استرین گیج ساخته شده که به کمک مدار الکترونیکی از نوع پل وتسون میتواند مقادیر نیروی وارد شده بر سنسور را به صورت
پارامتر الکتریکی و با اسکیل و کالیبره مناسب به فشار نشان دهد .

فشار سنجها دیجیتال امکانات بیشتری به اپراتور از لحاظ تغییر واحدها ، یا ثبت مقادیر ماکزیمم و مینیمم در حافظه داخلی و همچنین امکان کالیبره کردن آسان میدهند . از معایب آنها میتوان به این نکته اشاره کرد که برای اپراتور گیجهای آنالوگ ملموس تر بوده و برای مقایسه بصری بین مقادیر راحت تر است .فشار سنجهای دیجیتال نسبتا شبیه به فشار سنجهای آنالوگ به نظر میرسد با این تفاوت که به شما امکان اندازه گیری فشار را با قابلیت و دقت بالاتر میدهند . اپراتور به راحتی با فشار باتن های روی دستگاه میتوانید رنجهای فشار را تغییر دهید یا دستگاه را کالیبره نماید . در مدلهای پیشرفته تر امکان ذخیره اطالعات فشاری و همچنین قابلیت کالیبراسیون در نظر گرفته شده است . در مواردی که دقت بالا مورد نیاز باشد این فشار سنجهای جایگزین مناسبی برای گیج های فشار آنالوگ میباشند . در بعضی مدلهای این فشارسنجها عالوه بر نمایش مقدار فشار شما میتوانید به عنوان پرشر سوئیچ و یا حتی پرشر ترانسمیتر از دستگاه استفاده نمائید .

در خرید این تجهیزات باید به نکات زیر توجه کنید:

۱ .رنج دستگاه
۲ .دقت دستگاه
۳ .نوع کانکشن
۴ .امکانات ثبت مقادیر
۵ .امکانات تبدیل واحدها

فشار سنج آنالوگ(Analog Pressure Gauge)

فشار سنج آنالوگ از قدیمی ترین ابزار دقیق رایج در صنایع جهت نشان دادن مقدار فشار میباشد که هنوز به لحاظ محبوبتی و قیمت مناسبی که دارد از پر مصرف ترین تجهیزات جهت نمایش فشار میباشد . این تجهیزات که از مکانیزم مکانیکی بوردون تیوب یا دیافراگی و در بعضی موارد بیلوز المنت استفاده میکند با تغییر حالتی که المنت اندازه گیر در اثر فشار پیدا میکند و انتقال این تغییر حالت به یک عقربه که بر حسب فشار بر روی یک صفحه کالیبره شده است به سادگی مقادیر فشار در در گستره ای وسیع حتی تا ۱۰۰۰ بار اندازه گیری میکنند.

جهت به کار گیری این تجهیزات به موارد زیر بایستی توجه کرد .
۱ .رنج مورد نظر فشار سنج
۲ .قطر صفحه نمایش فشار سنج
۳ .نوع و سایز کانکشن فشار سنج
۴ .دقت فشار سنج
۵ .جنس فشار سنج که معمولا استیل یا برنجی است
۶ .افقی یا عمودی بودن در نصب فشار سنج

ترانسمیتر یا منتقل کننده فشار(Pressure transmitter)

ترانسمیتر یا منتقل کننده فشار یکی از پرکاربرد ترین پروسه های مختلف صنعتی است . این ابزار عالوه بر این که در کنترل فشار و نمایش مقادیر آن کاربرد دارد میتواند به عنوان ترانسمیتر مقادیر سطح مایعات در مخازن و همچنین در مدلهای دیفرنیسیالی که همان ترانسمیتر اختالف فشار نام دارد در مانیتورینگ و کنترل فلو به کار آید .این تجهیزات در مدلهای قلمی ارزان قیمت و همچنین نمونه های اسمارت با پروتکل هارت و یا پروفیباس ارائه میگردند .

ترانسمیتر فشار از مکانیزمهای مختلفی برای اندازه گیری دقیق فشار استفاده میکند که در دیتا شیب و یا اطالعات فنی تجهیز به آن اشاره گردیده است که البته در بشتر مدلهای از نوع استرین گیج در المان سنسور ترانسمیتر استفاده میگردد . مورد دیگر دقت این تجیزات است که در مدلهای معمولی تا نیم درصد و در ترانسمیترهای پیشرفته و یا
آزمایشگاهی دقیق تا بیست و پنج صدم درصد و یا باالتر میرسد .در انتخاب این ابزار بایستی به موارد زیر توجه کرد :
۱ .دقت ترانسمیتر
۲ .نسبی یا مطلق بودن فشار
۳ .رنج فشار یا محدوده اندازه گیری
۴ .نوع خروجی مورد نیاز ترانسمیتر
۵ .نوع خورندگی ماده در ارتباط با سنسور

پرشر سوئچ یا کنترلر فشار(Pressure controller or Pressure Switch)

پرشر سوئچ یا کنترلر فشار جهت تنظیم فشار مخازن یا جلوگیری از افزایش فشار در محیطهای تحت فشار در صنعت کاربرد فراوان دارد . معموال پرشر سوئیچها به صورت مکانیکی و نظیر فشار سنجها با مکانیزمهای بوردون یا دیافراگم و بلوز در نقطه ست پوینت یا تنظیم یه رله را فعال نموده و با فرمان کنتاکت خود در خروجی به عنوان یک کنترلر On و Off عمل میکند.در نمونه های دیجیتال و الکترونیکی به جای بوردن یا دیافراگم از استرین گیج استفاده و در خروجی معمولا از ترانزیستور به صورت PNP و یا NPN استفاده میگردد . در نمونه
های پیشرفته تر خروجی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر و نشاندهنده نیز دارند .

در انتخاب یک پرشر سوئیچ بایستی موارد زیر را در نظر داشت:

۱. رنج کاری و نقطه تنظیم
۲. حداکثر فشار قابل تحمل کنترلر فشار
۳. قابلیت استفاده در محیطهای انفجاری و IP پرشر سوئچ
۴. نحوه اتصال و کانکشن کنترلر فشار
۵. دقت و تکرارپذیری کنترلر فشار

اندازه گیری سطح و روش های آن

سطح سنجهای اولتراسونیک (Ultrasonic level meter)

سطح سنجهای اولتراسونیک به روش غیر تماسی به شما که محیط خورنده باشد میدهد . این سطح سنجها با ارسال پالسهای صوتی و دریافت انعکاس همان پالس و مقایسه سرعت رفت و برگشت آن با توجه به مشخص بودن سرعت صوت در محیط به راحتی و با دقت قابل توجه در حدود چندین میلیمتر میتوانند ارتفاع سطح مخازن را حتی تا طولهای ۱۵ متر یا بیشتر اندازه گیری کنند . از دیگر مزایای استفاده از این نمونه سطح سنجها ، امکان ارسال سیگنال ۴ تا ۲۰ میلی آمپر به اتاق کنترل و جهت مانیتورینگ یا رکورد گیری میباشد . در نمونه های کامل این تجهیز خروجی سنسور به یک پانل کنترل نصب شده و از طریق این پانل که در قست پائین مخزن نصب میگردد عالوه بر ارسال خروجی جریان میتوانید خروجی های رله جهت آالرم یا کنترل و همچنین خروجی RS485 جهت ارسال اطالعات از طریق کامپیوتر بگیرید.

در انتخاب سطح سنج یا لول متر اولتراسونیک به موارد زیر توجه فرمائید:
۱ .رنج دمائی
۲ .فشار مخزن
۳ .تعداد و نوع خروجی مورد نظر
۴ .شرایط محیطی
۵ .ارتفاع قابل اندازه گیری
۶ .دقت تجهیز

سطح سنج شناوری یا فلوتری(Floater level meter)

از قدیمی ترین روشهای اندازه گیری سطح مایعات استفاده از خاصیت غوطه وری مواد در سطح مایع و نمایش این تغیرات به کمک اتصال به یک نشاندهنده میباشد  این روش مکانیکی علاوه بر سهولت در استفاده در بسیاری شرایط خاص در مخازن نظیر فشار و دمای بالا میتواند مورد استفاد قرار گیرد . در برخی نمونه های این سطح سنجهای شما به کمک گوی های شناوری که میله با قابلیت تحرک گوی در وسط آن تعبیه شده است شما به راحتی با افزایش ارتفاع متوانید در نقطه تنظیم مورد نظر خروجی سوئیج بگیرید . در نمونه های دیگر با توجه به خاصیت مغناطیسی که برای گوی در نظر میگیرند میتوانند در کنار سطح مخزن قطعات فلزی رنگی که شبیه به کرکره در کنار هم چیده شده اند را تغییر وضعیت دهند و به اپراتور وضعیت سطح را نمایش دهند . از نقاط ضعف این روش نداشتن خروجی الکترونیکی جهت ارسال وضعت سطح به صورت لحظه به لحظه به اتاق کنترل است.

۱ .رنج دمائی
۲ .فشار خط
۳ .نوع کانکشن
۴ .چگالی یا ویسکوزیته سیال

لول سوئیچ پره ای(Paddle Level switch)

لول سوئیچ پره ای بیشتر در مواردی نظیر مخازن مواد غذائی و مواد جامدی نظیر ماسه و … کاربرد دارد . این مکانیزم که کامال مکانیکی عمل میکند تشکل شده از یک پره فلزی که دائماً در حال گردیدن است مگر زمانی که مواد به پره می رسند و از حرکت پره جلوگیری میکنند . ایستادن پره باعث میشود موتور از محور خود تغییر وضعیت بدهد و میکروسوئیچی را تحریک کرده و خروجی لازم را بدهد.

سطح سنجهای خازنی(Capacitance level meter)

سطح سنجهای خازنی به صورت پیوسته و گسسته میتوانند سطح مخزن شما را مانیتور کنند .خصوصاٌ برای مواد پودری یکی گزینه های شما انتخاب لول سوئیچهای خازنی است . عملکرد این لول مترها همانگونه که از اسم آنها بر میآید بر اساس خاصیت خازنی که معمولا بین سطح مخزن و الکترود سنسور برقرارمیشود میباشد . هر چقدر مقدار مواد بین الکترود و سطح مخزن بیشتر باشد خاصیت دی الکتریک خازن بیشتر شده و بر اساس آن میتوان خروجی متناسب با ارتفاع مخزن به دست آورد . در نمونه های خروجی سوئیچ یا گسسته لول سوئیچ در حقیقت یک پراگسیمتی یا سنسور مجاورتی خازنی است . از مزایای این روش اندازه گیری نبود قطعه متحرک و همچنین پایداری عملکرد در مدت زمان طوالنی است . همان گونه که اشاره شد از سطح سنجهای خازنی برای مواد پودری و گرانول یا پرک همچنین برای مشخص کردن نقاط مرزی دو مایع با چگالی مختلف در مخزن استفاد می‌شود.

سطح سنج اختلاف فشاری(DP Level meter)

سطح سنجی به کمک اندازه گیری فشار از کاملترین روشهای اندازه گیری سطح مایعات خصوصاً در مخازن سر بسته و تحت فشار میباشد . در این روش با اندازه گیری فشار یا اختالف فشار ابتدا و انتهای مخزن و با توجه به چگالی سیال میتوان به سادگی ارتفاع مخزن را با دقت باال اندازه گرفت .

در انواع دیگر که به مدلهای سابمرسیبل یا غوطه وری مشهور میباشند سطح سنج که در حقیقت یک نمونه فشار سنج میباشد به کمک کابل با سیم مربوطه به عمق مخزن فرستاده میگردد .

اندازه گیری وزن و روش های آن

ترانسیمتر لودسل (Load cell transmitter)

ترانسیمتر لودسل برای ارسال مقادیر اندازه گیری شده توسط لودسل به یک سیگنال استاندارد که معموال ۴ تا ۲۰ میلی آمیر است مورد استفاده قرار میگیرد . ترانسمیتر های لودسل معمولا در مدلهای ریلی و برای نصب در تابلو مورد تولید میگردند و بسته و در مدلهای پیشرفته تر با خروجی مدباس و یا یکی از پروتکهای متعارف ارائه میگردد.

برای انتخاب ترانسمیتر لودسل بایستی به موارد زیر توجه کرد :
۱ .محدوده اندازه گیری ترانسمیتر لودسل
۲ .نوع خروجی ترانسیمتر
۳ .دقت اندازه گیری ترانسمیتر لودسل
۴ .نحوه نصب
۵ .در صورت لزوم پروتکل ارتباطی با شبکه ترانسمیتر لودسل

استرین گچ (Strain Gauge)

وقتی بر جسمی نیرو وارد میگردد استرس و استرین ایجاد میشود . استرس معرف مقاومت درونی جسم در مقابل نیرو است و استرین در حقیقت بیانگر جابجائی و تغییر شکل جسم میباشد .استرین گیج یا کرنش سنج در واقع برای اندازه گیری کرنش و تغییرات فیزیکی ناشی از اعمال فشار بر جسم طراحی گردید است و معمولا استرین گیج ها را از سیم هایی با جنس مس نیکل می سازند و به شکل رفت و برگشت روی پالستیک های مقاومی می چسبانند. ابعاد استرین گیج ها از چند میلی متر مربع تا چند سانتی متر مربع است و دارای مقاومتی از چند ده تا چند هزارم اهم می باشند. استرین گیجها در اندازه گیری فشار ، وزن در لودسل ، گشتاور در ترک متر و همچنین سنسورهای موقعیت به وفور مورد استفاده قرار میگیرد .برای اندازه گیری تغییرات مقاومتی سنسور استرین گیج از پل وتسون استفاده می گردد .

در انتخاب استرین گیج بایستی به این موارد توجه داشت

۱ .فاکتور گیج بالا باشد(ایجاد کم کرنش سبب تغییرات زیاد در مقاومت).
۲ .پایداری بالا، خطی بودن و پسماند کم.
۳ .حساسیت کمتر به عوامل محیطی مثل دما.
۴ .اندازه فیزیکی و جرم ان کم باشد.
۵ .سطح اشغال شده کم باشد تا بتوان به کرنش نقطه ای نزدیک شد.
۶ .مقاومت کرنش سنج کم ولی حساسیت به کرنش بالا باشد.
۷ .رابطه بین تغییرات مقاومت و تغییرات کرنش خطی باشد.

لود سل

برای اندازه گیری وزن از سنسوری به نام لود سل سنسورهای استرین گیجی یا نیمه هادی است که کرنشها و تغییرات فیزیکی وارد شده بر بدنه سنسور را به
خروجی قابل اندازه گیری مقاومتی و در نهایت میلی ولتی تبدیل میکند .

لودسل ها را در چهار دسته اصلی لود سل کششی و لود سل فشاری و لود سل خمشی و همچنین لودسل تک پایه میتوان تقسیم کرد .

۱ –لودسل فشاری (Canister) :شکل ظاهری این لودسل شبیه قوطی می باشد. همانطور که از نام این
لودسل پیداست فشار وارده بر این نوع لودسل از طرف بار باعث تغییرات طول )کمتر از قطر یک تارمو( در
لودسل می شود. از این نوع لودسل اغلب در باسکولهای جاده ای استفاده می شود .

۲ – لودسل کششی (Type S) شکل ظاهری این لودسل شبیه S می باشد. مکانیسم عملکرد این لودسل
نیز بر اساس تغییرات طول می باشد. یک طرف این لودسل از باال به نقطه ای ثابت وصل می شود و از طرف
پایین نیرو به ان وارد می شود. از این نوع لودسل اغلب در سیستم های توزین آویز استفاده می شود .

۳ –لودسل خمشی (beam Shear )از این نوع لودسل اغلب در باسکول کفه ای و برخی پروژه های
خاص استفاده می شود.

۴ –لودسل تک پایه (point Single) : این نوع لودسل اغلب برای کفه های کوچک نظیر ترازوها و
باسکولتها استفاده می شود. برای حفاظت المان سنسور لودسل ها که معمولا استرین گیج هستند از گاز بی اثر
یا نیتروژن پر میکنند.

برای حفاظت المان سنسور لودسل ها که معموال استرین گیج هستند از گاز بی اثر یا

نیتروژن پر میکنند:

۱ .کالس دقت لودسل سنسور که در حقیقت دقت خروجی آن میباشد C3،C4،C5،C6
۲ .درجه حفاظت یا IP سنسور لودسل
۳ .مقدار خروجی لودسل
۴ .وزن اندازه گیری و حداکثر وزن قابل تحمل لود سل
۵ .محدوده دمائی کار کرد لودسل

گشتاور سنج یا ترکمتر (Torque meter)

گشتاور سنج یا ترکمتر برای اندازه گیری گشتاور سیستمهای دوار یا گردنده نظیر موتور ، گیربکس یا حتی درب بطری نوشابه و در کل مواردی که اندازه گیری نیروی وارد بر محور جسم دوار نیاز باشد مورد استفاده قرار میگرید. برای مثال در صورتی که درب بطری نوشابه با گشتاور بیش از استاندارد بسته گردد ، باز کردن به کمک دست مشکل و برای این منظور بایستی کارخانه های تولید نوشابه به ترک متر مجهز تا گشتاور مناسب برای پیچش درب بطری را تنظیم کنند. نظیر دیگر دستگاه های اندازه گیری گشتاور سنج میتواند به صورت دستی و یک نشاندهنده و یا با خروجی باشد که به آن ترانسمیتر یا ترانسدیوسر گشتاور گفته میشود باشند .

به این نکته بایستی توجه کرد که گشتاورسنجی محورهای دوار و در حال حرکت یا دینامیک از گشتاور سنجی نمونه های ثابت و استاتیک به مراتب مشکل تر است . البته به یمن تکنولوژی های جدید ) SAW sensors ) و استفاده از مدلهای ریموت این اندازه گیری به راحتی انجام میگیرد .

برای خرید گشتاور سنج بایستی به موارد زیر توجه نمود :

۱ .رنج گشتاور سنجی و نیوتن بر متر مورد لزوم
۲ .دقت اندازه گیری گشتاور
۳ .آنالوگ یا دیجتال بودن گشتاور سنج یا ترک متر
۴ .امکان ارسال سیگنال خروجی برای گشتاور سنج

/0 دیدگاه /توسط

پوزیشنر چیست؟

عملکرد پوزیشنر در شیر کنترل و انواع آن

عملکرد پوزیشنر در شیر کنترل و انواع آن

       پوزیشنر ولو نوعی تجهیز ابزار دقیق، که به منظور کنترل هوای ورودی به عملگرهای شیر کنترلی و به منظور کنترل دقیق حجم سیال عبوری از شیر تا رسیدن به نقطه مطلوب استفاده می شود.

پوزیشنرها معمولا در دو نقطه از عملگرهای کنترلی نصب می شوند؛ اگر حرکت ساقه شیر به صورت خطی یا حرکت عمودی باشد در کنار یوغ  (YOKE) یا در پوشش بالایی عملگر نصب می شوند  و اگر حرکت ساقه شیر بصورت چرخشی باشد در انتهای محور شیر نصب می شوند. در هر دو حالت پوزیشنر به صورت مکانیکی به ساقه و یا محور شیر به منظور مقایسه با فشار اعمال شده به عملگر متصل خواهد شد.

این مکانیزم به این صورت است که یک فرمان کنترلی از سمت اتاق فرمان به پوزیشنر برای به حرکت دراوردن ساقه شیر اعمال می شود و بالعکس، دوباره پوزیشنر یک سیگنال فیدبک که مکانیزم عملکرد آن به صورت مغناطیسی است فرمان را به سیستم وارد می کند تا اپراتور اتاق کنترل اطمینان پیدا کند که شیر به اندازه سیگنال ارسال شده باز یا بسته شده است. البته در مواردی که احتیاج به سیگنال فیدبک نیست و یا شرایط به صورتی است که پروسس اجازه از بین رفتن حساسیت نسبت به دقت باز و بسته شدن شیر را از بین می برد، از این مکانیزم استفاده نخواهد شد.

دلایل استفاده از کنترل ولو

  1. بالا بردن کیفیت سیستم کنترل شیر
  2. آسان تر کردن سیستم عملکرد شیر زمانی که فشار خروجی کنترلر از فشار عملکرد شیر کمتر است
  3. به حداقل رسانیدن اثرات اصطحکاک پکینگ شیر و در نتیجه کم کردن اثرات هسیترزیس بخصوص در زمان هایی که در پکینگ شیر از موادی مانند گرافیت در دماهای بالا استفاده می شود.
  4. بالابردن سرعت پاسخگویی یا فیدبک نسبت به تغییرات در پروسس
  5. در بعضی موارد می توان از یک پوزیشنر برای دو شیر استفاده کرد
  6. حل مشکلات بوجود آمدن اصطحکاک در زمان بسته شدن کامل شیرهای چرخشی
  7. حل مشکلات افت فشار هوا بخاطر فاصله بین کنترلر و شیر کنترل
  8. امکان کامل باز و بسته کردن شیر بصورت پیوسته
  9. امکان استفاده مطلوب از سیگنال 4 تا 20 میلی امپر در تبادل سیگنال با کنترلر
  10. امکان استفاده از عملگرهای پیستونی در شیرهای با فشار عملکرد بالا

 

انواع پوزیشنرها:

پوزیشنرهای پر کاربرد در صنعت در سه دسته تقسیم بندی می شوند:

1- پوزیشنرهای پنوماتیک:

سیگنال مورد استفاده در این نوع پوزیشنر معمولا 3-15 PSIG  است. در این نوع پوزیشنر از خط هوای اصلی برای تغذیه استفاده شده و بسته به سیگنال پنوماتیک دریافتی از کنترلر، فرمان لازم را به عملگر برای باز و بسته کردن شیر اعمال می نماید.

2- پوزیشنرهای مبدل جریان الکتریکی به هوا و بالعکس ( I/P ):

در این نوع پوزیشنر از سیگنال الکتریکی کنترلر برای تحریک استفاده شده و متناسب با آن هوای خروجی به عملگر شیر اعمال می شود.

3- پوزیشنرهای هوشمند یا دیجیتال:

این نوع از پوزیشنرها مانند حالت قبل عمل می کنند با این تفاوت که بجای استفاده از جریان 4 تا 20 میلی آمپر برای تحریک، از سیگنال های دیجیتال استفاده می کنند، که این سیگنال ها بصورت دیجیتال و کد از سمت کنترلر به پوزیشنر ارسال می شود و متناسب با لاجیک دریافتی، هوای خروجی را به عملگر اعمال می نماید. نوع این سیگنال ها ممکن است از پروتکل HART یا  FIELDBUS باشد. به این صورت که مثلا اگر سیگنال خروجی کنترلر از جنس HART  باشد الزاما باید پوزیشنر مورد استفاده این پروتکل را پشتیبانی کند یا در صورت استفاده از پوزیشنرهای معمولی (آنالوگ) از رابط های مناسب بین کنترلر و پوزیشنر برای تبدیل سیگنال استفاده شود .

4- شیرهای کنترلی بدون پوزیشنر:

در این نوع از پوزیشنرها سیگنال خروجی از کنترلر مستقیم به دیافراگم عملگر شیر کنترلی اعمال می شود و ساقه یا محور شیر به حرکت در می آید که متناسب با آن شیر باز یا بسته می شود. حال اگر فشار هوای اعمالی برای حرکت دادن شیر بیشتر از فشار خروجی از کنترلر باشد عملا این سیستم کارایی خودش را از دست می دهد. از طرفی در این سیستم ما هیچ سیگنال فیدبکی را از جانب شیر دریافت نمی کنیم که این خود یک عیب بزرگ در سیستم است.

5- شیرهای کنترلی همراه با پوزیشنر:

در این نوع شیر دیگر محدودیت های حالت قبل وجود ندارد و همانطور که مشاهده می کنید فشار اعمال شده به عملگر برای به حرکت دراوردن شیر جدای از سیگنال خروجی از کنترلر است. پوزیشنر متناسب با سیگنال الکتریکی یا پنوماتیکی دریافتی از کنترلر هوا با فشار مناسب برای کنترل شیر به عملگر اعمال می شود درنتیجه دیگر محدودیت افت فشار نخواهیم داشت. همچنین  با استفاده از سیگنال فیدبکی که پوزیشنر برای کنترلر می فرستد ما میتوانیم به صحت عملکرد شیر بصورت پیوسته پی ببریم.

/0 دیدگاه /توسط

ولوم بوستر

ولوم بوستر

تقویت کننده فشار وسیله ای است که برای افزایش فشار منبع تغذیه از یک کنترلر استفاده می شود. از تقویت کننده فشار در جایی استفاده می شود که فشار برنامه برای کار ابزارهای میدانی کافی نباشد. تقویت کننده فشار مشترک تقویت کننده ۲: ۱ است ، به این معنی که فشار را دو برابر می کند.

عکس

به عنوان مثال

از فنر  قوی می توان برای بستن شیر در برابر فشار بالادست بالا استفاده کرد. با این حال ، خروجی کنترلر معمولی  20پی اس ای ( (psi نمی تواند شیر را به طور کامل باز کند تقویت کننده فشار 2: 1 سیستم را عملیاتی می کند.

1.محفظه 2.درایو A ،  پیستون ،3 محفظه 4. تقویت کننده شیر 5.سوئیچینگ ، 6.شیر  چکشی ، 7.محفظه -تقویت کننده ،8 درایو ، 9 تنظیم کننده ، 10منبع هوا

فشار در خطوط قرمز بیشتر از خطوط سبز است.

شکل 2 تقویت کننده محفظه  ساده را نشان می دهد. هوای تحت فشار وارد محفظه A می شود و محفظه B را تقویت می کند و هوا در محفظه B محرک مستقیماً به جو تخلیه می شود. نیرو در سمت چپ پیستون می تواند دو برابر بیشتر از سمت راست باشد ، بنابراین فشار در محفظه تقویتی A می تواند دو برابر فشار تأمین شود. هنگامی که پیستون به انتهای سکته مغزی خود حرکت می کند ، شیر سوئیچینگ موقعیت خود را تغییر می دهد ، که باعث می شود پیستون جهت خود را تغییر دهد. بنابراین ، تنظیم کننده تقویت کننده می تواند هوای کم فشار را به طور مداوم بیرون بزند.

کاربرد ولوم بوستر چیست؟

ولوم بوستر معمولاً برای افزایش پاسخ یک کنترل کننده پنوماتیک به شیر کنترل استفاده می شود. این کار با افزایش سرعت جریان هوا به محرک انجام می شود. ولوم بوستر بهمراه یک موقعیت یاب در شیر کنترل فشار برای افزایش سرعت نوازش استفاده می شود. تقویت کننده دارای یک بستن ثابت است (که توسط ابعاد سیت به ‐ سیت های منبع تغذیه و اگزوز کنترل می شود) که در طول مونتاژ و آزمایش کارخانه است.

عکس

عملکرد

کنترل کننده به جای شیر کنترل ، سیگنال خروجی خود را به تقویت کننده اعمال می کند. شیر پیلوت در تقویت کننده نیاز به حدود ۱ اینچ مکعب هوا برای تغییر مکان دارد. هوا برای کارکردن سوپاپ با فشار ۳۵ فوت مکعب در دقیقه از تقویت کننده عبور می کند و باعث افزایش زمان نوازش شیر کنترل می شود.

تنها مورد نیاز ولوم بوستر ، تنظیم محدودیت بای پس برای عملکرد محرک پایدار است. اگرچه سیستم هایی با خصوصیات مختلف ممکن است به تکنیک های مختلف تنظیم نیاز داشته باشند ، در صورت استفاده از محرک برای کنترل فشار ، روش تنظیم زیر توصیه می شود.

ولوم بوستر ،که گاهی اوقات به عنوان تقویت کننده های حجم نامیده می شوند، دستگاه های پنوماتیکی هستند که برای بازتولید سیگنال فشار پنوماتیک (نسبت 1:1) طراحی شده اند، اما با ظرفیت جریان خروجی بسیار بیشتر. ولوم بوسترهای معمولاً حجم / جریان هوای دستگاه را برای عملکرد سریعتر شیر کنترل افزایش می دهند. نمودار ولوم بوستر در زیر نشان داده شده است:

 

اصل کار

برای درک اصل کار،تصویر باز شده ولوم بوستر در زیر نشان داده شده است

 

به شکل  مراجعه کنید، هنگامی که فشار سیگنال ورودی به ولوم بوستر اعمال می شود، دیافراگم-A یک نیروی رو به پایین به دیافراگم B وارد می کند. هنگامی که نیروی محفظه ورودی از نیروی دیافراگم B بیشتر شود، دریچه داخلی فشرده می شود و اجازه می دهد هوا از منبع ثانویه خارج شود. در اگزوز فشار سیگنال، دریچه تغذیه بسته می شود و مسیر جریان اگزوز باز می شود تا اجازه خروج هوای ثانویه به اتمسفر را بدهد. پورت های ورودی و خروجی توسط شیر سوزنی به هم متصل می شوند. تنظیم تضمین می کند که یکسان سازی دقیق بین سیگنال و منبع خروجی اتفاق می افتد. عملکرد فوق به یک سیگنال با حجم کم اجازه می دهد تا خروجی با حجم بالا را با نسبت فشار باقی مانده (1:1) برای سیگنال به خروجی ارائه دهد. به دلیل محدودیت بای پس، تغییرات بزرگ سیگنال ورودی روی دیافراگم ورودی تقویت کننده زودتر از محرک ثبت می شود. یک تغییر ناگهانی زیاد در سیگنال ورودی باعث ایجاد اختلاف فشار بین سیگنال ورودی و خروجی ولوم بوستر می شود. هنگامی که این اتفاق می افتد، دیافراگم ها حرکت می کنند تا یا درگاه تغذیه یا درگاه اگزوز را باز کنند، هر اقدامی که برای کاهش دیفرانسیل لازم باشد. درگاه باز می ماند تا زمانی که اختلاف فشار ورودی و خروجی بوستر به محدوده باند مرده بوستر بازگردد.


ویژگی های اصلی ولوم بوستر

• پاسخ سریع – بوستر حجم مورد نیاز برای عملکرد سریع اکچویتور را هنگامی که تغییرات ورودی بزرگ به طور ناگهانی رخ می دهد را ارائه می دهد.
• پاسخ قابل تنظیم – محدودیت بای پس یکپارچه پاسخ ولوم بوستر را تنظیم می کند تا حرکت صاف اکچویتور از تغییرات سیگنال آهسته پیروی کند.
• عملکرد کارآمد-سیت های نرم برای کاهش مصرف هوای غیر ضروری و از بین بردن اشباع رله‌های پوزیشنر، قطع محکمی دارند.
• دقت را حفظ می کند – ولوم بوستر سرعت حرکت اکچویتور را در صورت نیاز بدون کاهش دقت حالت ثابت پوزیشنر حفظ می کند.

ولوم بوستر Fisher

ولوم بوستر Moore

ولوم بوسترMasoneilan

ولوم بوستر ytc

ولوم بوستر smc

 

/0 دیدگاه /توسط

پی ال سی (PLC) چیست؟

PLC یا به عبارتی Programmable Logic Controller که به نام Programmable Controller نیز شناخته می شود، یک کامپیوتر دیجیتال صنعتی است که برای کنترل فرآیندهای صنعتی، نظیر خطوط مونتاژ، تجهیزات روباتیک و هر فعالیتی که نیازمند کنترل با قابلیت اطمینان بالا باشد، طراحی و ساخته شده است. تسهیل در برنامه نویسی و خطایابی آسان فرآیند، از ویژگی های PLC می باشد. به عبارت دیگر، پی ال سی کنترل کننده ی نرم افزاری است که در قسمت ورودی، اطلاعاتی را به صورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه ای که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نمایند و نتیجه ی عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمان هایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان (Actuators) ارسال می کند. به عبارت دیگر PLC عبارت از یک کنترل کننده منطقی است که می توان منطق کنترل را توسط برنامه برای آن تعریف نمود و در صورت نیاز، به راحتی آن را تغییر داد.

نحوه کارکرد و کاربرد PLC

پی ال سی ها به نحوی طراحی شده اند که در محیطها و شرایط خشن صنعتی، دوام بیاورند و در برابر گرما، سرما، گرد و غبار و رطوبت محافظت شده اند. پی ال سی دارای یک میکروپروسسور است که با استفاده از زبان کامپیوتر برنامه نویسی می شود. برنامه در یک کامپیوتر نوشته شده و از طریق یک کابل به PLC منتقل می شود.

برای اولین بار از PLC در صنعت اتومبیل سازی استفاده شد و این دستگاه جایگزین رله ها و تایمرها شد. در سیستتم PLC، نتایج خروجی در پاسخ به شرایط ورودی، باید در یک زمان محدود تولید شود. درصورت عدم پاسخ مناسب در زمان تعریف شده، عملکرد ناخواسته در سیستم اتفاق می افتد.

رنج پی ال سی های تولید شده، از PLC های کوچک با حدود ده ها I/O که بصورت کامپکت با پروسسور هستند، شروع می شود تا PLC های ماجولار قابل نصب بر روی رک، که هزاران I/O دارند و اغلب به شبکه، به PLC های دیگر و به SCADA متصل می شوند.

پی ال سی ها مشخصه های فراوانی دارند ولی پرکاربردترین آنها عبارتند از:

  1. تعداد ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ
  2. تعداد تایمر
  3. تعداد شمارنده
  4. تعداد رله های کمکی
  5. حجم حافظه قابل برنامه ریزی
  6. سرعت اجرای دستورات

معمولا پی ال سی ها دارای پورت های ارتباطی صنعتی هستند که به کمک آن می توانند با سایر دستگاه ها ارتباط برقرار کنند. این امر باعث تسریع در امر تبادل اطلاعات می گردد و امکان کنترل دقیق تر را به PLC می دهد. امروزه استفاده از از پی ال سی در صنایع و کارخانه ها رو به افزایش است و بایستی برق کاران صنعتی طرز استفاده از آن را بدانند. در واقع هر سیستم نیاز به کنترل دارد. در سیستم های صنعتی 2 نوع کنترل وجود دارد.

  1. سخت افزاری (مدارات فرمان الکتریکی)
  2. سیستم های PL (که خود به 2 بخش تقسیم می شوند):
    1. سیستم های کنترلی DCS
    2. کامپیوترهای شخصی IPC

اجزاء پی ال سی

هر پی ال سی از دو قسمت تشکیل شده است:

  1. سخت افزار
  2. نرم افزار

سخت افزار پی ال سی

سخت افزار تشکیل دهنده PLC شامل CPU  MEMORY، INPUT/OUTPUT، منبع تغذیه و ماژول برنامه نویسی می باشد.

سخت افزار  پی ال سی شامل موارد زیر می باشد:

  1. واحد منبع تغذیه
  2. واحد پردازش مرکزی
  3. حافظه: RAM (شامل نگهداری نگهداری فلگ ها، تایمرها، شمارنده ها و برنامه های کاربر می باشد)  و حافظه دائم (EEPROM,EOROM)
  4. ترمینال های ورودی: ورودی های دیجیتال و ورودی های آنالوگ
  5. ترمینال های خروجی: خروجی های دیجیتال و خروجی های آنالوگ
  6. مدول ارتباط پروسسوری
  7. مدول رابط: تصویر ورودی ها و تصویر خروجی ها
  8. مدول منبع تغذیه

  • CPU

جهت جلوگیری از ایجاد خطا، CPU، کنترلر پی ال سی را به صورت مداوم چک می کند و فانکشن هایی شامل عملکردهای لاجیک، اینترفیس کامپیوتر و بسیاری عملکردهای دیگر را اجرا می کند.

  • MEMORY

دیتای ثابتی است که توسط CPU استفاده می شود.سیستم ROM، دیتا را بصورت دائمی برای عملکرد سیستم ذخیره می کند. RAM، اطلاعات مربوط به ورودی و خروجی ها، مقادیر تایمرها، شمارنده ها و تجهیزات داخلی دیگر  را ذخیره می کند .

  • بخش I/O

ورودی و خروجی های تجهیزات فیلد، نظیر سنسورها و سوئیچ ها را دریافت و ارسال می کند.

  • منبع تغذیه

پی ال سی ها یک منبع تغذیه ایزوله دارند. اما اکثر PLC ها با تغذیه 220V AC یا 24V DC کار می کنند.

  • Programming Device (تجهیز برنامه نویسی)

از این تجهیز جهت ارسال برنامه به حافظه پروسسور استفاده می شود. برنامه ابتدا به این تجهیز وارد می شود و سپس به حافظه PLC منتقل می شود.

  • System Buses (باس های سیستم)

باس ها، راههایی هستند جهت عبور سیگنال های دیجیتال در درون PLC . 4 سیستم باس به شرح زیر در PLC وجود دارد:

  • باس دیتا، که توسط CPU جهت انتقال دیتا در المان های مختلف بکار گرفته می شود.
  • باس کنترل، سیگنال هایی را منتقل می کند که مربوط به عملکردهای کنترلی داخلی است.
  • باس آدرس، ادرس موقعیت ها را جهت دسترسی به دیتا ارسال می کند.
  • باس سیستم، به پورت های I/O و واحد I/O کمک می کند که با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

حافظه بکار رفته در پی ال سی

در پی ال سی از حافظه های نیمه هادی و بیشتر از RAM و EEPROM استفاده می شود. یک باتری نیز برای جلوگیری از پاک شدن اطلاعات حافظه RAM در مواقع قطع برق و خاموش کردن دستگاه بکار برده می شود. یک خازن نیز موازی با باتری Back up گرفته که به هنگام تعویض باتری می تواند برق سیستم را به مدت 30 ثانیه تامین نمایید.

در مقایسه با روش های حل سنتی و PLC می توان نتیجه گرفت که روش کار PLC آسانتر و توانایی و قابلیت بیشتری نسبت به روش سنتی می باشد. در PLC می توان به راحتی در برنامه و اجرای آن تغییرات اعمال نمود. همچنین دارای حجم کم و ارزان تری می باشد و نگهداری آن نیز آسان تر است.

 

اهمیت پی ال سی در اتوماسیون صنعتی
  • کنترل بهتر فرآیندهای تولید
  • سرعت و دقت عمل بالا
  • توانایی خواندن انواع ورودی های دیجیتال، آنالوگ و فرکانس بالا
  • توانایی انتقال فرمان به سیستم ها و قطعات خروجی نظیر مانیتورهای صنعتی، موتور، شیربرقی و غیره
  • امکانات اتصال به شبکه
  • ابعاد بسیار کوچک
  • سرعت پاسخگویی بسیار بالا
  • ایمنی، دقت و انعطاف پذیری زیاد
  • شبکه کردن PLC ها و امکان مدیریت آنها با یک کامپیوتر مرکزی

پی ال سی در اتوماسیون صنعتی

کاربرد پی ال سی (PLC)
  • کنترل هرگونه ماشین و وسیله برقی
  • کنترل هر سیستم خط تولید
  • کنترل فرمان مدار CNC

 

مزایای PLC
  1. سیم بندی سیستم های جدید در مقایسه با سیستم های کنترل رله ای
  2. ز آنجایی که پی ال سی توان بسیار کمی مصرف می کند، توان مصرفی به شدت کاهش پیدا خواهد کرد.
  3. توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC، تشخیص و عیب یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می کند.
  4. برعکس سیستم های قدیمی در سیستم های کنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه کنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیم بندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این کار را انجام می دهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندکی صرف انجام اینکار خواهد شد.
  5. در مقایسه با تابلوهای قدیمی در سیستم های مبتنی بر PLC نیاز به قطعات کمکی از قبیل رله، کانتر، تایمر، مبدل های A/D و D/A و … بسیار کمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستم های جدید از سیم بندی، پیچیدگی و وزن تابلو به نحو چشمگیری کاسته شود.
  6. پی ال سی ها استهلاک مکانیکی ندارند. بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهد داشت.
  7. برخلاف مدارات رله کنتاکتوری، نویزهای الکترونیکی و صوتی ایجاد نمی کنند. از آنجایی که سرعت عملکرد و پاسخ دهی PLC در حدود میکرو ثانیه و نهایتا میلی ثانیه است. لذا زمان لازم برای انجام هر سیکل کاری ماشین بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه می شود.
  8. ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستم ها بسیار بالاتر از ماشین های رله ای است.
  9. وقتی توابع کنترل پیچیده تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین کردن PLC بسیار کم هزینه تر و راحت تر خواهد بود.

کابرد پی ال سی در صنعت

پی ال سی ها در خیلی از وسایل و لوازم دنیای اطراف ما استفاده می شوند. اگر می گوییم اکنون دوره صنعت است، بهتر است بگوییم دوره PLC است. اگر شغل شما مرتبط به ماشین سازی، بسته بندی، مواد شناسی، مونتاژ خودکار یا یکی از صنایع بی شمار است ، تقریبا تمامی لوازمی که نیاز به نوعی کنترل الکتریکی دارند، نیازمند PLC هستند.

 

  1. صنایع اتومبیل سازی: تست قطعات و تجهیزات، سیستم های رنگ پاش، شکل دادن بدنه بوسیله پرس های اتومبیل، سوراخ کاری، اتصال قطعات
  2. صنایع پلاستیک سازی: ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی، دمش هوا، سیستم های تولید و آنالیزلاستیک
  3. صنایع سنگین: کوره های صنعتی، سیستم های کنترل دمای اتوماتیک، وسایل و تجهیزات مورد استفاده در ذوب فلزات
  4. صنایع شیمیایی: سیستم های مخلوط کننده، دستگاه های ترکیب کننده مواد با نسبت های مختلف
  5. صنایع غذایی: سیستم های عصاره گیری و بسته بندی
  6. صنایع ماشینی: صنایع بسته بندی، صنایع چوبف سیستم های سوراخ کاری، سیستم های اعلام خطرو هشدار دهنده،سیستم های استفاده شده در جوش فلزات
  7. صنایع حمل و نقل: جرثقیل ها و سیستم های نوار نقاله ، تجهیزات حمل و نقل
  8. صنایع تبدیل انرژی: ایستگاه های تقویت فشار گاز، ایستگاه های تولید نیرو، کنترل پمپ های آب، سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی، سیستم های تصفیه و بازیافت تصفیه و بازیافت گاز
  9. خدمات ساختمانی: تکنولوژی بالابری، کنترل هوا وتهویه مطبوع، سیستم های روشنایی خودکار

تفاوت PLC با کامپیوتر

تمامی اجزا یک کامپیوتر در یک پی ال سی وجود دارد ولی کامپیوتر از لحاظ نوع ورودی و خروجی ها و همچنین عمل ترکیب ورودی ها و جروجی ها با PLC متفاوت می باشد. خروجی PLC می تواند یک رله – ترانزسیتور- تریستور و غیره باشد. که با توجه به حداکثر جریان مجاز خروجی PLC باید انتخاب شود تا آسیبی به سیستم وارد نشود. در پی ال سی ما نتیجه عمل را می بینیم ولی در کامپیوتر فقط اطلاعات را می بینیم.

انواع PLC

در صنعت پی ال سی بیش از یکصد کارخانه با تنوع زیاد در طراحی و ساخت انواع مختلف PLC فعالیت می کنند. پی ال سی ها را می توان از نظر اندازه حافظه یا تعداد ورودی / خروجی دسته بندی نمود.

انواع پی ال سی
ردیف اندازه تعداد ورودی و اندازه خروجی اندازه حافظه به کیلو
1 کوچک 40/40 1
2 متوسط 128/128 4
3 بزرگ بیشتر از 128/ بیشتر از 128 بیش از 4
/0 دیدگاه /توسط

پرشر سوئیچ چیست؟

پرشر سوئیچ چیست؟

برای محافظت از یک سیکل تبرید از تجهیزات مختلفی استفاده میشود که یکی از این تجهیزات، پرشر سوئیچ میباشد. وظیفه پرشر سوئیچ کنترل فشار می باشد تا در صورت رسیدن فشار سیستم به یک حد و میزان تنظیم شده، سیستم تبرید را خاموش یا روشن کند و از آسیب های وارده به سیستم تبرید و قطعات آن خصوصا کمپرسور جلوگیری شود.

پرشر سوئیچ ها انواع مختلفی دارند که برای کنترل فشار استفاده می شوند و لازم به ذکر است بسته به ویژگی های آن، کاربری و محدوده کاری سوئیچ مشخص می شود.

ساختار و عملکرد انواع پرشر سوئیچ

پرشر سوئیچ دیافراگمی : در این نوع پرشر سوئیچ از یک دیافراگم فلزی یا پلاستیکی برای فعال یا غیر فعال سازی سوئیچ استفاده میشود. به این صورت که اگر فشار به حد نصاب رسید وصل و در صورت کاهش فشار قطع کند.

پرشر سوئیچ لوله بوردونی : در این نوع پرشر با استفاده از لوله فلزی به نام (بردون) و با انتقال فشار از سیال به سوئیچ باعث خاموش و روشن شدن سیستم میشود.

پرشر سوئیچ پیستونی : این پرشر سوئیچ دارای یک پیستون میباشد که توسط یک اورینگ، آبندی شده و با انتقال فشار از سیال به یک فنر، زبانه سوئیچ حرکت میکند .

پرشر سوئیچ پیستونی _ دیافراگمی : در این نوع کنترلر یک دیافراگم وجود دارد که باعث به حرکت در آوردن پیستون میشود و سپس پیستون زبانه سوئیچ را حرکت میدهد.

 

دیافراگم عملکرد انواع پرشرسوئیچ

کنترل کننده های فشار

کنترل کننده ها در سیستم های تبرید صنعتی مانند یخچال ها، سرخانه ها جهت نگهداری میوه و مواد پروتئینی شامل گوشت و مرغ و ماهی مورد استفاده قرار میگیرند. وظیفه کنترل کننده ها محافظت در مقابل فشار پایین ( خط مکش کمپرسور ) یا فشار بالا ( خط دهش کمپرسور ) است .

کنترل کننده ها نقش فرمان دادن به کمپرسور را بر عهده دارند و این فرمان جهت راه اندازی یا قطع عمل تبرید است که از صدمات احتمالی به سیستم جلوگیری کند

های پرشر سوئیچ ( کنترل کننده فشار بالا )

کنترل کننده فشار بالا، زمانی که فشار سیستم در قسمت کندانسور (خط دهش کمپرسور) زیاد شود عمل میکند. معمولا این قطعه کنترل کننده در خط دهش کمپرسور وصل مى شود. هرگاه فشار به هر دلیل ممکن به بیش از مقدار تنظیم شده کنترل کننده برسد براى جلوگیرى از آسیب هاى جدى درتجهیزات) کمپرسور و کندانسور،  کمپرسور مستقیما خاموش مى شود. این کنترل کننده عموما (بسته به نوع کاربری، نه لزوما ) دارای یک دکمه ری ست هست. وقتى که کمپرسور به وسیله کنترل کننده  فشار بالا خاموش مى شود با پایین آمدن فشار کمپرسور دوباره روشن نخواهد شد و باید بعد از تشخیص عیب و رفع آن دکمه ری ست فشرده شود تا مجددا کمپرسور وارد مدار شود.

عوامل افزایش فشار در کمپرسور و کندانسور
  1. نصب کمپرسور و کندانسور در معرض تابش آفتاب زیاد
  2. تقطیر نامناسب در کندانسور
  3. کثیف شدن کندانسور
  4. زیاد بودن مبرد در سیستم برودتی
  5. مسدود بودن و یا گرفتگی در بخش فشار بالا سیستم
  6. خرابی فن کندانسور
  7. دمای بالای محیط اطراف کندانسور
  8. وجود هوا یا دیگر گازهای غیر تراکم‌پذیر در سیستم کمپرسور – از جمله مواردی هستند که باعث افزایش فشار در چرخه تبرید می‌شوند.
لو پرشر سوئیچ ( کنترل کننده فشار پایین )

کنترل کننده فشار پایین، هنگامی که فشار سیستم برودتی در قسمت اواپراتور بیش از حد معین پایین رود عمل کرده و کمپرسور را متوقف میکند. معمولا این قطعه کنترل کننده در خط مکش کمپرسور وصل مى شود. هرگاه فشار سیستم به هر دلیل ممکن به پایین تر از مقدار تنظیم شده روى کنترل کننده برسد براى جلوگیرى از آسیب هاى جدى درتجهیزات ( کمپرسور و اواپراتور)، کمپرسور مستقیما خاموش مى شود. چنانچه فشار سیستم به حالت عادی برگردد کلید کنترل کننده بسته میشود و کمپرسور را روشن میکند.

عوامل کاهش فشار در کمپرسور و اواپراتور
  1. مشکلات اواپراتور (یخ زدن کویل اواپراتور، انتخاب ناصحیح اواپراتور)
  2. خرابی فن اواپراتور
  3. خرابی و انتخاب ناصحیح شیر انبساط
  4. گرفتگی یا مسدود بودن در بخش فشار پایین سیستم
  5. وجود یا ایجاد نشتی در سیستم
  6. کم بودن مبرد در سیستم برودتی – از جمله مواردی هستند که باعث کاهش  فشار در چرخه تبرید می‌شوند.

 

 

 

/0 دیدگاه /توسط

پوزیشنر چیست؟ (Positioner)

پوزیشنر

پوزیشنر چیست؟ پوزیشنر کنترل ولو دستگاه هایی هستند که با افزایش یا کاهش فشار بار هوا بر روی اکچویتور ، شیر را در وضعیت صحیح قرار می دهند. به جای اینکه کنترل کننده فرآیند برای ارسال شیر سیگنال را مستقیماً به اکچویتور منتقل کند ، یک پوزیشنر کنترل ولو موقعیت دقیق ولو را حس می کند و برای انتقال شیر به اکچویتور ارتباط می دهد.

پوزیشنر  یك شیرها معمولاً روی یوک  یا قسمت بالای یك اکچویتور پنوماتیك (برای شیرهای كنترل خطی) یا نزدیك انتهای شافت (برای شیرهای كنترل چرخشی) نصب می شوند. برای هر یک از تنظیمات ، پوزیشنر به صورت مکانیکی به ساقه شیر یا شافت شیر وصل می شود. این امر باعث می شود تا موقعیت کنترل ولو  با موقعیت درخواست شده توسط کنترل کننده مقایسه شود.

انواع پوزیشنر

 

چهار نوع پایه پوزیشنر ولو وجود دارد: پنوماتیک ، الکترونیکی ، الکترو پنوماتیک و دیجیتال. اینها بستگی به این دارد که آیا پوزیشنر از هوا یا برق برای جابجایی اکچویتور استفاده می کند. چگونه می دانید از کدام یک استفاده کنید؟

پوزیشنر کنترل ولو پنوماتیک

۱.دستگاه های پنوماتیک سیگنال های پنوماتیک را ارسال و دریافت می کنند. آنها ذاتاً ایمن هستند و می توانند نیروی زیادی را برای بستن شیر را فراهم کنند.

  • پوزیشنر پنوماتیک سینگل ، هوا را تنها از یک طرف اکچویتور  ولو سینگل
  • پوزیشنر پنوماتیک دبل اکشن هوا را از هر دو طرف اکچویتور ارسال و اگزوز می کنند.

2.پوزیشنر شیرهای برقی سیگنالهای برقی را ارسال و دریافت می کنند. سه نوع فعال سازی الکتریکی وجود دارد: جریان متناوب تک فاز و سه فاز (AC) و ولتاژ جریان مستقیم (DC).

  1. پوزیشنر ولو ، الکترو پنوماتیک سیگنال های کنترل جریان را به سیگنال های معادل پنوماتیک تبدیل می کنند. آنها از ترکیبی از برق و هوا استفاده می کنند.
  2. دستگاه های دیجیتال یا “هوشمند” از یک ریز پردازنده برای قرار دادن اکچویتور ولو و نظارت و ضبط داده ها استفاده می کنند. آنها بسیار دقیق هستند ، از هوای کمتری نسبت به موقعیت های آنالوگ استفاده می کنند و تشخیص دیجیتالی آنلاین را انجام می دهند.

نمایشگر پوزیشنر در کنترل ولو

نمایشگر پوزیشنر در  شیر کنترل را بیشتر در شیر  های on/off  مشاهده می کنید ، و بازخورد در مورد موقعیت شیررا به کنترل کننده ارسال می کنید. وقتی شیر را از راه دور باز و بسته می کنید ، به این بازخورد نیاز دارید تا مطمئن شوید شیر به دستورات شما پاسخ درست داده است یا نه.

فروشندگان انواع مختلفی از شاخص های پوزیشنر شیر را با استفاده از اصول مختلف برای تبدیل حرکت مکانیکی به سیگنال الکتریکی به فروش می رسانند. و بیشتر نشانگرهای شیر ، نمایشگر  محلی را ارائه می دهند .

شما همچنین می توانید روش های زیادی برای جمع آوری داده های ارسالی از نشانگرهای سوپاپ ، از ارتباط آنالوگ تا دیجیتال داشته باشید.

سازندگان پوزیشنر

برخی از سازندگان مطرح پوزیشنر در زیر عنوان شده است:

/0 دیدگاه /توسط

ارسال درخواست 021-33332501

ارسال درخواست 09919759722

پذیرش تعمیرات:09919759722

ارسال سریع به سراسر ایران

فقط کالای اصلی خارجی و ایرانی

فروشگاه اینترنتی فیروز مال،ابزار دقیق و تجهیزات، شیر الات صنعتی

فروشگاه اینترنتی فیروز مال، مجموعه ی از بهترین برندهای ابزار دقیق و تجهیزات الکترونیکی و شیرالات صنعتی در سراسر جهان را فراهم آورده تا نیاز یکایک صنایع مختلف برای خرید اینترنتی ابزار دقیق و تجهیزات صنعتی و انواع شیر الات صنعتی  را برآورده نماید. این مجموعه، شامل انواع ایتوپی پوزیشنر برای صنایع نفت /گاز/سیمان/فولاد/دارو/غذا/نیروگاهی/سرمایشی/ برندهایی نظیر(سامسون/پارکر/زیمنس/روزمونت/اندرس هاوزر/ABB/دانفوس/کلر …)، ترانسمیتر و سنسور (سامسون/پارکر/زیمنس/روزمونت/اندرس هاوزر/ABB/دانفوس/کلر …)، پرشر (سامسون/پارکر/زیمنس/روزمونت/اندرس هاوزر/ABB/دانفوس/کلر …)فلومترو …(سامسون/پارکر/زیمنس/روزمونت/اندرس هاوزر/ABB/دانفوس/کلر …)، شیر برقی (سامسون/پارکر/زیمنس/روزمونت/اندرس هاوزر/ABB/دانفوس/کلر …)، شیر اطمینان و ولو ( سامسون/پارکر/زیمنس/روزمونت/اندرس هاوزر/ABB/دانفوس/کلر ….) و فتوسل QRA2/UVZ و تعمیرات و راه اندازی انواع ابزار دقیق شامل: فلومتر، ترانسمیتر، شیر الات، برد، هارت، ایتوپی، مدار و … می باشد.

با توجه به قدیمی بودن اکثر ابزار دقیق صنایع و تقاضای صنایع برای داشتن همان محصول با همان مشخصات که اکثرا از رده تولید خارج شده اند در صورت درخواست مشتری کالا موجود در بازار بصورت استوک و یا تعمیراتی میباشد که با اعلام به مشتری میتوانیم تامین کنیم

فیروزمال یعنی : با صداقت و شفافیت اعلام میکنیم و بیشتر میفروشیم

محصولات سامسون

محصولات اندرس هاوزر

محصولات روزمونت

محصولات کرونه

محصولات فیشر

محصولات سامسون

محصولات اندرس هاوزر

محصولات روزمونت

محصولات کرونه

محصولات فیشر

محصولات زیمنس

محصولات ویکا

محصولات لزر

محصولات یوکوگاوا

محصولات هانیول

محصولات ABB

محصولات YTC

محصولات PARKER

محصولات FOXBORO

محصولات ALCO

شیر الات صنعتی

محصولات دانفوس

محصولات کلر

محصولات فانتینی

محصولات دانگز

دانلود اپلیکیشن

پشتیبانی فقط روزهای کاری:09919759722

Call Now Button