جریان سنج‌های جابه جایی مثبت چگونه کار می کنند؟

تکنولوژی دبی سنج های جا به جایی مثبت تنها تکنولوژی اندازه گیری دبی است که مستقیما حجم سیال عبوری از دبی سنج را اندازه می گیرد. برای تحقق این منظور، دبی سنج جا به جایی مثبت با به دام انداختن مکرر سیال دبی آن را اندازه می گیرد. می توان این فرایند را اینگونه نیز تفسیر کرد؛ پیش از آن که سیال دبی سنج را ترک کند و به پایین دست جریان بپیوندد، گویا سطلی را با سیال پی در پی پر می کنیم. تعداد دفعاتی که سطل پر می شود دبی جریان را به دست می دهد. اشکال هندسی متعددی از دبی سنج های جا به جایی مثبت در دسترس است.

9-big_0_0

جریان سنج جا به جایی مثبت

به دام انداختن سیال معمولا به وسیله ی اجزای چرخانی صورت می گیرد که به خوبی به یک دیگر و یا به بدنه ی دبی سنج چسبیده اند و حرکت می کنند. در اکثر طراحی ها اجزاء چرخان فاصله های اندکی با هم دارند، بنابراین این اتصالات می توانند از عبور سیال، قبل از این که مورد اندازه گیری قرار گیرند، جلو گیری کنند (لغزش). در برخی از دبی سنج های جا به جایی مثبت از یاتاقان برای حمایت چرخنده ها استفاده می شود. چرخش می تواند به صورت مکانیکی یا به صورت آشکار سازی حرکت یکی از اجزاء چرخان نشان داده شود. هنگامی جریان بیشتری داریم، به تناسب سرعت چرخش این اجزاء نیز بیشتر می شود. فرستنده ای سیگنالی را که از چرخش ایجاد شده، پردازش می کند تا دبی جریان مشخص شود. بعضی از این دبی سنج ها از تجهیزاتی مکانیکی برای نمایش محلی دبی سیال برخوردار می باشند. خروجی دیگر دبی سنج های جا به جایی مثبت، پالس هایی است که می تواند در یک تجهیز الکترونیکی ثانویه برای تعیین دبی سیال عبوری استفاده شود.

 

چگونگی استفاده از جریان سنج‌های جابه جایی مثبت

دبی سنج های جا به جایی مثبت نصب شده در لوله ها می تواند دبی حجمی سیالاتی مانند، آب، هیدروکربن ها، مایعات برودتی و مواد شیمیایی را اندازه بگیرد. در برخی طراحی ها جریان گاز را نیز می توان اندازه گیری کرد، اما استفاده برای مایعات خیلی رایج تر است. در مصارف مایع، افزایش ویسکوزیته، لغزش را کاهش داده و افت فشار را در دبی سنج افزایش می دهد. در واقع با افزایش ویسکوزیته و کاهش لغزش و دبی های کم سیال در دبی سنج جا به جایی مثبت، دقت می تواند افزایش یابد. یک افت فشار خیلی زیاد درون دبی سنج می تواند، یاتاقان ها و دنده های متصل کننده ی چرخ دنده ها را پیش از موعد تخریب کند. بنابراین اکثر دبی سنج های جا به جایی مثبت دارای یک حداکثر افت فشار هستند که برای دبی سنج در نظر گرفته می شود تا تاثیر افت فشار را در سطح معقولی حفظ کند. عملیات در فشارهای فراتر از حدود دبی سنج می تواند تخریب پیش از موعد دبی سنج را به همراه داشته باشد. توجه داشته باشید که در این موارد ممکن است سایز دستگاه به منظور کاهش افت فشار افزایش یابد. البته این افزایش سایز به میزان قابل توجهی هزینه ها را افزایش می دهد ولی در یک مدت زمان بزرگتر هزینه های تخریب این دبی سنج ها ممکن است بیشتر از هزینه تغییر سایز شود.

باید آگاه بود که آسیب دیدگی سطوح دنده ها، افزایش لغزش سیال از میان دنده ها و بنابراین کاهش دقت این دبی سنج را به دنبال دارد. استفاده از دبی سنج های جابه جایی مثبت برای سیالات ساینده و یا کثیف، مشکلات نگهداری دبی سنج ها را ناشی می شود؛ زیرا این سیالات توانایی تخریب سطوح دنده ها و همچنین تخریب یاتاقان ها و اتصالات دبی سنج را، دارا می باشند. یک فیلتر ممکن است برای دفع آلودگی ها نیاز شود.

هنگامی که از دبی سنج جابه جایی مثبت استفاده می شود، باید از تهی شدن جریان مایع از حباب های گازی اطمینان حاصل شود. اندازه گیری های انجام شده در حضور حباب های گاز نسبت به حالتی که حبابی وجود ندارد، دبی حجمی بیشتری از سیال ثبت می نشان می دهد. زیرا حجم حباب ها نیز به عنوان حجمی از جریان مایع اندازه گیری می شود. بنابراین حضور حباب های گاز و به خصوص حضور تعداد زیادی حباب گاز می تواند تاثیر منفی روی اندازه گیری جریان به وسیله ی دبی سنج جابه جایی مثبت داشته باشد. ممکن است یک تجهیز به منظور حذف گاز از جریان نیاز باشد و این مشکل را مرتفع سازد.

این نوع دبی سنج می تواند برای مایعات تمیز، بهداشتی و خورنده، مانند آب و مواد غذایی و برخی گازها به کار رود. جنس مواد به کار رفته می تواند از اهمیت بسزایی برخوردار باشد، چرا که مقادیر کوچکی از مواد خورنده و ساینده می تواند به سطوح دنده ها آسیب وارد کند و کاهش دقت دبی سنج را ناشی شود. به علاوه مراقبت های لازم از تمامی قطعات در تماس با سیال، شامل بدنه، قسمت های چرخان، یاتاقان ها و واشر ها ضروری است.

بسیاری از دبی سنج های جابه جایی مثبت در اندازه گیری میزان مصرف آب های شهری استفاده می شود. این کاربرد شاید یکی از بزرگ ترین کاربرد های دبی سنج های جابه جایی مثبت در سرتاسر جهان باشد.

در مورد کاربرد این دبی سنج ها در زمینه مایعات خورنده می توان از فرآیندهای صنایع شیمیایی و یا دیگر صنایع با خوراک شامل مواد شیمیایی نام برد. در هر صورت استفاده از دیگر تکنولوژی های اندازه گیری دبی سیال در اینگونه کاربردها مناسب تر به نظر می رسد.

oil-flow-meter-diesel-flow-meter-500x500

جریان سنج جا به جایی مثبت