فلومتر حرارتی

فلومتر حرارتی

فلومتر حرارتی یکی از انواع دبی سنج است که در این محتوا به توضیح آن می‌پردازیم. در انتهای این مطلب پاسخ سوالاتی مانند فلومتر حرارتی چیست ؟ چه مزایا و معایبی دارد؟ کاربرد آن چیست؟ نحوه عملکرد آن به چه صورت است؟ و… را دریافت خواهید کرد.

فلومتر حرارتی چیست

فلومتر حرارتی یک نوع دستگاه اندازه‌گیری است که برای تعیین دبی حجمی جریان سیال بر اساس تغییر دمای سیال استفاده می‌شود. این فلومتر‌ها بر اساس اصل تبدیل حرارتی میان سیال و حسگر حرارتی کار می‌کنند.
در یک فلومتر حرارتی، یک حسگر حرارتی به سیالی که در آن جریان دارد، متصل می‌شود. وقتی سیال از طریق فلومتر عبور می‌کند، دمای سیال تغییر می‌کند و این تغییر دما توسط حسگر حرارتی ثبت می‌شود.
فلومتر حرارتی معمولاً دارای دو حسگر حرارتی است. یکی از حسگرها به عنوان حسگر اندازه‌گیری (Measurement Sensor) و دیگری به عنوان حسگر ارجاع (Reference Sensor) عمل می‌کند. حسگر اندازه‌گیری در معرض جریان سیال قرار دارد و حسگر ارجاع در معرض یک محیط مرجع با دمای ثابت قرار دارد.
هنگامی که سیال از طریق فلومتر عبور می‌کند، دما توسط حسگر اندازه‌گیری و حسگر ارجاع اندازه‌گیری می‌شود. تغییر دما میان حسگر اندازه‌گیری و حسگر ارجاع باعث تغییر مقاومت الکتریکی حسگرها می‌شود. از این تغییر مقاومت برای تعیین دبی حجمی جریان سیال استفاده می‌شود.
با استفاده از الگوریتم‌ها و تبدیلات مربوطه، تغییرات دما و مقاومت حسگرها به دبی حجمی جریان سیال تبدیل می‌شود و اطلاعات مربوط به دبی جریان قابل خوانش و نمایش می‌شود.

البته در خصوص تفاوت دبی جرمی و حجمی در محتوای مربوطه به صورت کامل توضیح داده شده است.

فلومترهای حرارتی می‌توانند در برخی از کاربردها مفید باشند، به عنوان مثال در اندازه‌گیری جریان سیالات گازی یا سیالاتی که دارای خواص حرارتی متفاوتی هستند. با این حال، نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای و استفاده در شرایط دما و فشار محدود، از محدودیت‌های ممکن برای استفاده از فلومترهای حرارتی است.

نحوه عملکرد فلومتر حرارتی

حالا که می‌دانیم فلومتر چیست باید نحوه عملکرد آن را نیز بدانیم. فلومتر حرارتی بر اساس تغییر دما در جریان سیال عمل می‌کند. نحوه عملکرد فلومتر حرارتی به صورت زیر است:

  • حسگرهای حرارتی: فلومتر حرارتی دارای حسگرهای حرارتی است که تغییرات دما را اندازه‌گیری می‌کنند. این حسگرها معمولاً شامل مقاومت الکتریکی، ترموکوپل، یا ترانزیستور حسگر هستند.
  • تغییر دما: وقتی جریان سیال از طریق فلومتر عبور می‌کند، تغییرات دما در سیال باعث تغییر در ویژگی حسگرها می‌شود. به عنوان مثال، در صورت افزایش دمای سیال، مقاومت الکتریکی حسگرها کاهش می‌یابد.
  • حسگر اندازه‌گیری و حسگر ارجاع: فلومتر حرارتی دارای حداقل دو حسگر است. یکی از حسگرها در معرض جریان سیال قرار دارد و به عنوان حسگر اندازه‌گیری عمل می‌کند. دمای سیال توسط این حسگر اندازه‌گیری می‌شود. حسگر دیگر در معرض یک محیط مرجع با دمای ثابت قرار دارد و به عنوان حسگر ارجاع عمل می‌کند.
  • تغییر مقاومت: تغییرات دما در حسگرها باعث تغییر مقاومت آنها می‌شود. این تغییرات مقاومت به علت تغییرات دما در سیال و در محیط مرجع بروز می‌کند.
  • الکترونیک و پردازش: اطلاعات مربوط به تغییرات مقاومت حسگرها به وسیله الکترونیک و سیستم‌های پردازشی تجزیه و تحلیل می‌شوند. مقادیر دما و تغییر دما در حسگرها با استفاده از الگوریتم‌ها و تبدیلات مربوطه به دبی حجمی جریان سیال تبدیل می‌شود.
  • نمایش و خروجی: نتایج اندازه‌گیری دبی حجمی جریان سیال می‌تواند در صفحه نمایشگر نمایش داده شود یا به صورت خروجی الکتریکی یا سیگنال استاندارد (مانند ۴-۲۰ میلی آمپر) در دسترس قرار گیرد.
فلومتر حرارتی

با استفاده از این روش، تغییرات دما در جریان سیال باعث تغییر در ویژگی حسگرها شده و با تجزیه و تحلیل این تغییرات، دبی حجمه جریان سیال قابل اندازه‌گیری و تعیین می‌شود. البته برای دقت بیشتر و استفاده بهینه از فلومتر حرارتی، نیاز به کالیبراسیون منظم و تنظیمات مناسب است.

کاربرد فلومتر حرارتی

فلومترهای حرارتی در برخی کاربردها مفید هستند. در زیر تعدادی از کاربردهای فلومتر حرارتی را می‌توانید مشاهده کنید:

  • صنعت نفت و گاز: فلومترهای حرارتی معمولاً در صنعت نفت و گاز برای اندازه‌گیری جریان سیالات گازی، مایعات حاوی نفت، گاز طبیعی و سایر سیالات به کار می‌روند. این فلومترها به دلیل توانایی اندازه‌گیری در شرایط با فشار و دمای بالا و همچنین قدرت مقاومت در برابر مواد خورنده، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • صنعت شیمیایی: در صنایع شیمیایی، فلومترهای حرارتی برای اندازه‌گیری جریان سیالات شیمیایی، محلول‌ها و سایر مواد در فرآیندهای تولید و پردازش استفاده می‌شوند. این فلومترها می‌توانند دماها و تغییرات دما را در سیالات مختلف اندازه‌گیری کنند.
  • صنعت آب و فاضلاب: فلومترهای حرارتی در صنایع آب و فاضلاب برای اندازه‌گیری جریان سیالات آبی، فاضلاب و سایر محلول‌ها استفاده می‌شوند. این فلومترها می‌توانند در محیط‌های مرطوب و شرایط سخت تحت عملکرد قرار بگیرند.
  • سیستم‌های خنک کننده: در سیستم‌های خنک کننده، فلومترهای حرارتی برای اندازه‌گیری جریان سیال خنک‌کننده استفاده می‌شوند. با اندازه‌گیری تغییرات دما در سیال، میزان جریان واقعی را می‌توان تعیین کرد و عملکرد بهینه سیستم را بررسی کرد.
  • صنعت غذایی: در برخی فرآیندهای تولید و پردازش صنعت غذایی، فلومترهای حرارتی برای اندازه‌گیری جریان سیالات مانند روغن، شیرینی، شیر و سایر مواد استفاده می‌شوند. این فلومترها به دلیل قابلیت تحمل در برابر مواد غذایی و تغییرات دما، مناسب برای این صنعت می‌باشند.
فلومتر حرارتی

مزایا و معایب فلومتر حرارتی

فلومترهای حرارتی دارای مزایا و معایب خاصی هستند. در زیر به برخی از مزایا و معایب آنها اشاره می‌کنم:

مزایا:

  • وسعت دمایی: فلومترهای حرارتی قادر به اندازه‌گیری در محدوده وسیعی از دماها هستند، از دماهای خیلی پایین تا دماهای خیلی بالا. این باعث می‌شود که آنها در بسیاری از صنایع و برنامه‌ها با قابلیت استفاده فراوانی همراه باشند.
  • مقاومت شیمیایی: فلومترهای حرارتی معمولاً مقاومت خوبی در برابر تأثیر مواد شیمیایی نظیر اسیدها، بازها و محلول‌های قلیایی دارند. این ویژگی آنها را برای استفاده در صنایع شیمیایی و فرآیندهای شیمیایی مناسب می‌کند.
  • عملکرد قابل اطمینان: فلومترهای حرارتی عموماً ساختار ساده‌ای دارند و اجزای کمتری نسبت به فلومترهای دیگر مانند فلومترهای الکترومغناطیسی دارند. این باعث می‌شود که فلومترهای حرارتی به طور کلی عملکرد قابل اطمینان‌تری داشته باشند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری داشته باشند.
  • قابلیت اندازه‌گیری دبی حجمی: با استفاده از فلومترهای حرارتی، می‌توان دبی حجمی جریان سیال را مستقیماً اندازه‌گیری کرد. این امکان به کاربران کمک می‌کند تا بتوانند به طور دقیق حجم سیال را اندازه‌گیری کنند.

معایب:

  • خطاهای اندازه‌گیری: فلومترهای حرارتی ممکن است تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند تغییرات دما و خواص سیال قرار گیرند که می‌تواند به دقت و صحت اندازه‌گیری آنها تأثیر بگذارد. در نتیجه، برای استفاده دقیق از این فلومترها، نیاز به کالیبراسیون منظم و تنظیمات مناسب است.
  • تأثیر تغییرات دما: فلومترهای حرارتی بر اساس تغییر دما عمل می‌کنند. در صورتی که تغییرات دما در سیال مورد اندازه‌گیری بسیار کوچک باشد، دقت فلومتر حرارتی ممکن است کاهش یابد. این مسئله بخصوص در جریان‌های با سرعت بالا و تغییرات دمای سریع ممکن است مشکل ساز شود.
  • زمان پاسخ: فلومترهای حرارتی زمانی را برای رسیدن به پاسخ دقیق نیاز دارند. بسته به سیستم و شرایط کاربرد، زمان پاسخ فلومتر حرارتی ممکن است برای کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری سریع جریان دارند، مناسب نباشد.
  • تأثیر تراکم سیال: فلومترهای حرارتی معمولاً در شیوه اندازه‌گیری خود به تراکم سیال وابسته هستند. در صورتی که تغییرات تراکم سیال نسبت به دما تغییر کند، ممکن است دقت اندازه‌گیری فلومتر حرارتی تحت تأثیر قرار گیرد.

به طور کلی، فلومترهای حرارتی برای بسیاری از کاربردها مفید هستند، اما برای استفاده موثر از آنها، باید با مزایا و معایب آنها آشنا بوده و شرایط کاربرد را به درستی در نظر گرفت. همچنین، در صورت نیاز به اندازه‌گیری دقیق و دقت بالا، ممکن است نیاز به استفاده از فلومترهای دیگری باشد که بر اساس اصول مختلفی مانند فلومترهای الکترومغناطیسی عمل می‌کنند.

دریافت مشاوره رایگان قبل از خرید فلومتر حرارتی

شرکت پیشرو سنجش قبل از خرید انواع تجهیزات به شما مشاوره رایگان ارائه خواهد داد از سوال دبی سنج چیست تا انتخابی مطمئن همراه شما خواهد بود. همچنین تجهیزات ما همراه با گارانتی و خدمات پس از فروش ارائه می‌شوند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

×

برای شروع گفتگو از طریق Whatsapp روی نام کارشناس کلیک کنید

×