فلومتر التراسونیک

فلومتر التراسونیک یکی از پیشرفته‌ترین و دقیق‌ترین ابزارها برای اندازه‌گیری دبی یا جریان سیالات مانند مایعات و گازها است. این دستگاه با استفاده از امواج صوتی، جریان سیال را به دقت اندازه‌گیری می‌کند. در این مقاله به معرفی انواع فلومتر التراسونیک، کاربردها، مزایا و معایب آن و نکاتی برای خرید این تجهیز می‌پردازیم.

فلومتر التراسونیک چیست

فلومتر التراسونیک، که به آن جریان‌سنج فراصوتی نیز گفته می‌شود، از امواج صوتی با فرکانس بالا (بیشتر از 30 کیلوهرتز) برای اندازه‌گیری جریان سیال در لوله‌ها استفاده می‌کند. این دستگاه به دلیل دقت بالا، عملکرد غیرتهاجمی و سازگاری با طیف وسیعی از سیالات، یکی از تجهیزات محبوب در صنایع مختلف است.

انواع فلومتر التراسونیک

فلومتر التراسونیک به صورت کلی به دو نوع داپلر و ترانزیت تایم تقسیم می‌شود که در ادامه به معرفی این دو پرداختیم.

فلومتر التراسونیک داپلر

فلومتر التراسونیک داپلر یکی از انواع این تجهیز است که بر اساس امواج صوتی کار می‌کند. این دستگاه برای اندازه‌گیری سرعت جریان سیالات، به‌ویژه مایعات، استفاده می‌شود و در صنایعی مانند نفت و گاز، آب و فاضلاب، و صنایع شیمیایی کاربرد دارد.

اصول کار فلومتر التراسونیک داپلر

این فلومتر بر پایه‌ی اثر داپلر عمل می‌کند. اثر داپلر به این صورت است که فرکانس امواج صوتی هنگامی که از جسمی متحرک منعکس می‌شوند، تغییر می‌کند. در فلومتر التراسونیک داپلر:

1. یک ترانسدیوسر (فرستنده و گیرنده) امواج فراصوت را به داخل سیال ارسال می‌کند.
2. این امواج با ذرات معلق یا حباب‌های موجود در سیال برخورد کرده و منعکس می‌شوند.
3. ترانسدیوسر تغییر فرکانس امواج بازگشتی را دریافت می‌کند.
4. این تغییر فرکانس متناسب با سرعت جریان سیال است و دستگاه با پردازش این تغییر، سرعت جریان را محاسبه می‌کند.

ویژگی‌های مهم فلومتر التراسونیک داپلر

1. مناسب برای سیالات حاوی ذرات معلق یا حباب: چون عملکرد آن وابسته به انعکاس امواج از ذرات است، سیالات کاملاً خالص برای این فلومتر مناسب نیستند.
2. غیرتهاجمی بودن: نصب این فلومتر به صورت کلمپی (Clamp-on) بر روی لوله، بدون نیاز به قطع جریان سیال، امکان‌پذیر است.
3. قابلیت اندازه‌گیری در لوله‌های بزرگ: این فلومتر برای لوله‌هایی با قطر بزرگ نیز قابل استفاده است.
4. محدوده دمایی وسیع: بسته به طراحی، می‌تواند در سیالات با دماهای بالا یا پایین کار کند.

مزایا

• نصب آسان و سریع
• کاهش هزینه‌های نگهداری به دلیل عدم تماس مستقیم با سیال
• مناسب برای سیالات خورنده یا حاوی ذرات جامد

محدودیت‌ها

• دقت اندازه‌گیری به مقدار ذرات یا حباب‌های موجود در سیال وابسته است.
• در سیالات تمیز یا بدون ذرات معلق عملکرد خوبی ندارد.
• نیاز به کالیبراسیون منظم برای حفظ دقت.

فلومتر التراسونیک ترانزیت تایم

فلومتر التراسونیک ترانزیت تایم یکی دیگر از انواع فلومترهای التراسونیک است که برای اندازه‌گیری جریان سیالات استفاده می‌شود. این تجهیز برخلاف نوع داپلر، بر اساس زمان عبور امواج صوتی (Transit Time) عمل می‌کند و معمولاً برای سیالات تمیز و بدون ذرات معلق یا حباب‌ها کاربرد دارد.

اصول کار فلومتر التراسونیک ترانزیت تایم

عملکرد این دستگاه بر اساس مقایسه‌ی زمان عبور امواج صوتی بین دو ترانسدیوسر است که در دو طرف لوله نصب شده‌اند:

1. دو ترانسدیوسر (A و B) به‌عنوان فرستنده و گیرنده عمل می‌کنند. هر دو امواج فراصوت را به داخل سیال ارسال می‌کنند.
2. امواج صوتی زمانی که در جهت جریان سیال حرکت می‌کنند، سریع‌تر از زمانی که خلاف جهت جریان حرکت می‌کنند، به مقصد می‌رسند.
3. اختلاف زمان بین عبور امواج در جهت جریان و خلاف جهت جریان، متناسب با سرعت سیال است.
4. دستگاه با محاسبه‌ی این اختلاف زمان، سرعت جریان سیال و در نهایت دبی را تعیین می‌کند.

ویژگی‌های مهم فلومتر التراسونیک ترانزیت تایم

1. مناسب برای سیالات تمیز: عملکرد آن وابسته به عبور مستقیم امواج صوتی از سیال است، بنابراین برای سیالات بدون ذرات معلق یا حباب‌ها بهترین عملکرد را دارد.
2. نصب غیرتهاجمی: مانند نوع داپلر، این دستگاه نیز می‌تواند به‌صورت کلمپی روی لوله نصب شود.
3. قابلیت استفاده در لوله‌های مختلف: برای لوله‌هایی با اندازه‌های کوچک تا بسیار بزرگ مناسب است.
4. اندازه‌گیری دوطرفه: می‌تواند جریان را در هر دو جهت جریان (ورودی و خروجی) اندازه‌گیری کند.

مزایا

• دقت بالا در سیالات تمیز
• عدم تأثیرگذاری بر سیال به دلیل نصب خارجی
• عمر طولانی و هزینه‌های نگهداری پایین
• قابلیت استفاده برای مایعات و گازها (در برخی مدل‌ها)

محدودیت‌ها

• برای سیالات کدر یا حاوی ذرات معلق مناسب نیست.
• نیاز به کالیبراسیون دقیق برای دقت بالا
• دقت اندازه‌گیری ممکن است تحت تأثیر نویزهای محیطی یا تغییرات دما قرار بگیرد.

کاربردها

• صنایع آب و فاضلاب (برای سیالات تصفیه‌شده)
• صنایع پتروشیمی و نفت (برای مواد خالص)
• سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی (HVAC)
• اندازه‌گیری جریان گاز در خطوط انتقال

و در نهایت در جدول زیر مقایسه این دو مدل را مشاهده نمایید.

کدام نوع فلومتر التراسونیک برای کاربرد شما مناسب‌تر است

فلومتر التراسونیک به دلیل دقت بالا، نصب آسان و عدم نیاز به تماس مستقیم با سیال، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما انتخاب نوع مناسب آن به عوامل مختلفی مانند نوع سیال، سرعت جریان، شرایط لوله و دقت مورد نیاز بستگی دارد.

فلومتر التراسونیک زمان گذر (Transit Time)

• مناسب برای مایعات تمیز و بدون ذرات معلق
• دقت بالا در اندازه‌گیری
• کاربرد در صنایع آب و فاضلاب، پتروشیمی و نفت و گاز

فلومتر التراسونیک داپلر (Doppler)

• مناسب برای مایعات حاوی ذرات معلق یا حباب‌های گاز
• عملکرد مناسب در محیط‌های صنعتی آلوده
• استفاده در فاضلاب صنعتی، دوغاب و سیالات ویسکوز

فلومتر التراسونیک کلمپی (Clamp-on)

• نصب آسان بدون نیاز به قطع جریان سیال
• کاهش هزینه‌های نگهداری و نصب
• کاربرد در صنایع دارویی، غذایی و تأسیسات

اگر سیال شما تمیز و شفاف است، نوع زمان گذر بهترین گزینه است. اگر سیال حاوی ذرات جامد یا گاز باشد، نوع داپلر عملکرد بهتری دارد. اگر نیاز به نصب سریع و بدون توقف سیستم دارید، نوع کلمپی را در نظر بگیرید.

کاربرد فلومتر التراسونیک

فلومتر التراسونیک در اندازه‌گیری جریان بسیاری از سیالات در شرایط مختلف کاربرد دارد، از جمله:

• آب‌های گرم و سرد
• آب شیرین و شور
• سیالات شیمیایی مانند اسیدها
• فاضلاب‌های تجاری و خانگی
• نفت و مشتقات آن
• سیستم‌های تهویه مطبوع
• نیروگاه‌ها

نصب فلومتر آلتراسونیک

فلومتر آلتراسونیک به دلیل عدم نیاز به تماس مستقیم با سیال، دقت بالا و نصب آسان، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارند. فرآیند نصب این دستگاه‌ها به نوع آن (کلمپی، درون‌خطی یا درج‌شونده) بستگی دارد.

1. نصب روی لوله (Clamp-on):
   • این روش به صورت گیره‌ای روی لوله نصب می‌شود و نیازی به قطع جریان ندارد.
   • مناسب برای کاربردهای موقت یا ثابت. می‌تواند فلومتر پرتابل نیز باشد.
   • 
2. نصب درون خطی (In-line):
   • سنسورها در مسیر جریان نصب شده و دقت بسیار بالایی ارائه می‌دهند.
   • مناسب برای کاربردهای دائمی.

سایز و مدل سنسورها به شرح زیر است:

نکات مهم نصب فلومتر التراسونیک

نصب فلومتر التراسونیک نیازمند دقت و رعایت اصولی خاص است تا عملکرد دقیق و صحیح دستگاه تضمین شود. در اینجا مراحل کلی نصب این نوع تجهیز را بررسی می‌کنیم:

انتخاب محل مناسب برای نصب

• لوله باید در شرایطی باشد که جریان مایع پایدار و بدون تلاطم باشد.
• از نصب تجهیز در نزدیکی زانویی‌ها، شیرآلات و تغییرات ناگهانی در مسیر جریان خودداری کنید.
• مسیر لوله باید کاملاً پر از سیال باشد تا اندازه‌گیری دقیق انجام شود.

آماده‌سازی سطح لوله

• سطح لوله باید تمیز، خشک و عاری از زنگ‌زدگی یا رنگ باشد.
• در صورت نیاز، از سنباده برای صاف کردن سطح و بهبود تماس حسگرها استفاده کنید.

نصب سنسورها

• بر اساس نوع تجهیز (Clamp-on یا In-line) نحوه نصب سنسورها متفاوت خواهد بود.
• در مدل‌های Clamp-on، سنسورها را با استفاده از گریس اولتراسونیک روی سطح لوله قرار دهید تا انتقال سیگنال بهینه شود.
• در مدل‌های In-line، فلومتر باید در مسیر لوله نصب شود و اتصالات به‌درستی آب‌بندی شوند.

اتصال به منبع تغذیه و تنظیمات اولیه

• کابل‌های سنسورها را به دستگاه متصل کرده و از اتصال صحیح اطمینان حاصل کنید.
• پارامترهای موردنیاز مانند جنس لوله، قطر لوله و نوع سیال را در دستگاه تنظیم کنید.

تست و کالیبراسیون

• عملکرد را با استفاده از روش‌های کالیبراسیون بررسی کنید.
• در صورت مشاهده اختلاف در قرائت‌ها، تنظیمات مربوطه را اصلاح کنید.

بهینه‌سازی عملکرد

• دمای محیط و سیال باید در محدوده قابل قبول دستگاه باشد.
• از قرارگیری کابل‌ها در مسیر نویزهای الکترومغناطیسی خودداری کنید.
• در بازه‌های زمانی مشخص عملکرد تجهیز را بررسی و در صورت نیاز آن را کالیبره کنید.

مزایا و معایب دبی سنج التراسونیک

مزایا:

• بدون ایجاد افت فشار در سیستم.
• مناسب برای لوله‌های با قطر زیاد.
• طول عمر بالا و عدم تداخل در حرکت سیال.
• نصب آسان و بدون نیاز به قطع جریان.
• دقت بالا و عدم تماس مستقیم با سیال.
• مناسب برای سیالات غیررسانا و بدون آلودگی سنسورها.

معایب:

• حساسیت به تغییرات جریان (مانند تبدیل جریان آرام به آشفته).
• کاهش دقت در حضور ذرات جامد یا حباب‌های هوا در سیال.
• نیاز به کالیبراسیون منظم برای حفظ دقت.

کالیبراسیون دبی سنج آلتراسونیک

برای حفظ دقت اندازه‌گیری، کالیبراسیون دوره‌ای دستگاه ضروری است. کالیبراسیون فلومتر با استفاده از یک دبی‌سنج مرجع انجام شده و ضریب خطای دستگاه مشخص می‌شود.

نکات مهم پیش از خرید فلومتر التراسونیک

پیش از خرید فلومتر التراسونیک، به موارد زیر توجه کنید:

1. نوع سیال: مشخص کنید که سیال شما مایع است یا گاز و چه ویژگی‌هایی دارد.
2. دمای کاری: دستگاه باید با دمای سیال و محیط سازگار باشد.
3. فشار کاری: بررسی کنید که فشار سیستم شما در محدوده مجاز دستگاه باشد.
4. اندازه و جنس لوله: تجهیز باید با مشخصات لوله‌های شما همخوانی داشته باشد.
5. دقت و محدوده اندازه‌گیری: دقت مورد نیاز و بازه جریان قابل اندازه‌گیری را مشخص کنید.
6. هزینه‌ها: علاوه بر هزینه خرید، هزینه نصب، نگهداری و کالیبراسیون را نیز در نظر بگیرید.
7. پشتیبانی فنی: اطمینان حاصل کنید که دستگاه دارای خدمات پس از فروش و پشتیبانی مناسب باشد.

بهترین برندهای فلومتر التراسونیک در جهان

فلومترهای اولتراسونیک از فناوری پیشرفته‌ای برای اندازه‌گیری جریان سیالات استفاده می‌کنند و برندهای معتبر جهانی در این زمینه، محصولات باکیفیت و دقیقی ارائه می‌دهند. در ادامه برخی از بهترین برندهای فلومتر اولتراسونیک معرفی شده‌اند:

Siemens

• تولید کشور آلمان
• کی از معتبرترین برندهای جهانی در حوزه تجهیزات ابزار دقیق و اندازه‌گیری جریان
• مدل‌های معروف: SITRANS FUS1010، SITRANS FS230
• مناسب برای کاربردهای صنعتی، نفت و گاز، آب و فاضلاب

Endress+Hauser

• تولید کشور سوئیس
• متخصص در تولید تجهیزات دقیق اندازه‌گیری جریان و سطح
• مدل‌های معروف: Proline Prosonic Flow
• دقت بالا، مناسب برای کاربردهای شیمیایی، دارویی و صنعتی

Emerson

• تولید کشور امریکا
• ارائه دهنده محصولات با فناوری پیشرفته در زمینه ابزار دقیق
• مدل‌های معروف: Daniel Ultrasonic Flow Meter، Rosemount 3107
• مناسب برای صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها

Krohne

• تولید کشور آلمان
• برندی با سابقه در ساخت تجهیزات اندازه‌گیری جریان و سطح
• مدل‌های معروف: OPTISONIC 6300، ALTOSONIC V12
• کاربرد گسترده در صنایع غذایی، آب و فاضلاب، و صنایع شیمیایی

Fuji Electric

• تولید کشور آلمان
• تولیدکننده فلومترهای اولتراسونیک دقیق و باکیفیت
• مدل‌های معروف: Time Delta C
• مناسب برای صنایع آب، HVAC، نفت و گاز

GE (General Electric)

• تولید کشور آلمان
• از پیشروان فناوری در زمینه تجهیزات اندازه‌گیری صنعتی
• مدل‌های معروف: GE Panametrics PT878
• دقت بالا، مناسب برای کاربردهای پیچیده صنعتی

ABB

• تولید کشور سوئیس و سوئد
• یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان تجهیزات ابزار دقیق و اتوماسیون صنعتی
• مدل‌های معروف: AquaMaster، ProcessMaster
• مناسب برای صنایع آب، پتروشیمی، و نیروگاهی

Badger Meter

• تولید کشور امریکا
• تخصص در تولید تجهیزات اندازه‌گیری جریان با تکنولوژی پیشرفته
• مدل‌های معروف: Dynasonics TFX-5000
• مناسب برای کاربردهای تجاری، صنعتی و ساختمانی

این برندها به دلیل کیفیت بالا، دقت در اندازه‌گیری و تکنولوژی پیشرفته، در سطح جهانی شناخته شده‌اند. اگر به دنبال انتخاب بهترین فلومتر اولتراسونیک برای کاربرد خاصی هستید، مشخصات فنی و نیازهای خود را بررسی کنید تا بهترین گزینه را انتخاب نمایید.

مقایسه فلومتر التراسونیک با سایر دبی سنج‌ها

فلومتر اولتراسونیک یکی از انواع پیشرفته دبی‌سنج‌ها است که با استفاده از امواج صوتی، جریان سیال را اندازه‌گیری می‌کنند. این نوع در مقایسه با سایر تجهیزات مزایا و معایب خاص خود را دارند. در ادامه، فلومتر التراسونیک را با سایر انواع این تجهیز مقایسه می‌کنیم:

مقایسه با نوع مکانیکی (توربینی و روتامتری)

مزایا:

• عدم وجود قطعات متحرک، کاهش استهلاک و نیاز کمتر به تعمیر و نگهداری
• دقت بالا در اندازه‌گیری
• قابلیت اندازه‌گیری سیالات غیررسانا

معایب:

• هزینه اولیه بالاتر
• نیاز به تنظیمات اولیه دقیق برای نصب

مقایسه با نوع مغناطیسی

مزایا:

• امکان اندازه‌گیری سیالاتی که هدایت الکتریکی ندارند، در حالی که نوع مغناطیسی فقط سیالات رسانا را اندازه‌گیری می‌کنند
• عدم نیاز به تماس با سیال، مناسب برای سیالات خورنده یا حاوی ذرات جامد

معایب:

• دقت پایین‌تر نسبت به برخی مدل‌های مغناطیسی در شرایط خاص
• حساسیت به تلاطم و حباب‌های موجود در سیال

مقایسه با نوع حرارتی

مزایا:

• قابلیت اندازه‌گیری طیف وسیعی از سیالات
• دقت بیشتر در جریان‌های متغیر

معایب:

• عملکرد ضعیف در دماهای خیلی بالا یا پایین
• هزینه بالاتر در مقایسه با برخی فلومترهای حرارتی

مقایسه با نوع کوریولیس

مزایا:

• عدم نیاز به تماس مستقیم با سیال، در حالی که نوع کوریولیس مستقیماً با جریان درگیر هستند
• نصب آسان‌تر، به‌خصوص در مدل‌های کلمپی

معایب:

• دقت کمتر در مقایسه با نوع کوریولیس
• حساسیت بیشتر به شرایط نصب

قیمت فلومتر التراسونیک

قیمت این تجهیزات بسته به نوع، برند و ویژگی‌های فنی متفاوت است. برای دریافت لیست قیمت یا مشاوره تخصصی، می‌توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

برای دریافت مشاوره رایگان و اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در بخش “تماس با ما” ارتباط بگیرید. متخصصان ما آماده راهنمایی شما هستند.