مرجع تجهیزات اندازه گیری ایران

دبی سنج جابجایی مثبت چیست؟ دبی سنج جابجایی مثبت (Positive displacement) در دسته فلومتر حجمی قرار می گیرد. در فلومتر جابجایی مثبت، سیال هنگام عبور از محفظه جریان سنج به واحدهای حجمی کوچکتری تقسیم شده و سپس به سمت خروجی هدایت و تخلیه می شود. با شمارش تعداد واحدهای حجمی انتقال یافته در طول زمان می توان جریان حجمی یا کل حجم عبور کرده از دبی سنج را اندازه گیری کرد. این دبی سنج ها معمولا به عنوان جمع کننده به کار می روند و کل حجم عبوری سیال را در مدت زمان مشخص نشان می دهند. دبی سنج جابجایی مثبت، در نقشه ها و مدارک ابزار دقیق به صورت FQI نمایش داده می شود. دبی سنج ها یا فلومتر جابجایی مثبت، بر اساس جابجایی حجم های مشخصی از سیال از سمت فشار بالا به سمت فشار پایین در مسیر حرکت سیال کار می کنند. تعداد دفعاتی که این حجم مشخص می گذرد، اطلاعات لازم در زمینه دبی کل را می دهد. مقدار سیالی که از دبی سنج یا فلومتر می گذرد، مقدار فلو حجمی یا دبی حجمی می باشد. به دلیل اینکه در این روش حجم مشخصی ارسال می شود، لذا این روش برای سیالات batch مخلوط کردن با حجم های مشخص و انتقال های custody مناسب است. این نوع تجهیزات اطلاعات دقیقی را تولید کرده و معمولا برای خرید و فروش های عمده تولیدات و محاسبه تجمعی دبی عبوری به کار می روند. برای ساخت دبی سنج جابجایی مثبت، از مکانیزم های متفاوتی استفاده می شود. یکی از این مکانیزم ها استفاده از دو عدد چرخ دنده می باشد که مماس بر یکدیگر حرکت می کنند. در ابن نوع دبی سنج، حجم مشخصی از سیال در یک دام مکانیکی ما بین دنده ها و محفظه محصور شده و سپس به سمت خروجی هدایت و آزاد می شود. این روند در طول عملکرد دبی سنج جابجایی مثبت و تا زمانی که سیال جریان دارد، تکرار می شود. می توان با نصب یک سوئیچ غیر تماسی در بالای چرخ دنده ها تعداد پالس های تولیدی را به یک شمارنده داد و سرعت چرخش چرخ دنده ها را اندازه گیری کرد. فرکانس تکرار پالس ها متناسب با جریان حجمی سیال بوده و تعداد تکرار آن در یک بازه ی زمانی مشخص نشان دهنده کل حجم عبوری می باشد. دبی سنج جابجایی مثبت از انواع زیر تشکیل شده است: 1- پره گردان (ROTARY VANE) 2- پروانه های بریده (LOBED IMPELLER) 3- دنده های بیضوی (OVAL GEAR) 4- دیسک های حرکت محوری (NUTATING DISK) پره گردان (ROTARY VANE): پره های فنری (SPRING LOADED VANE) داخل و خارج کانالی در روتور می لغزند. بنابراین پره ها به طور دائم با دیواره سیلندری غیر هم مرکز ابزار دقیق در تماس هستند. شکل سیلندر به گونه ای است که در ورودی و خروجی تجهیز پره ها از دیواره فاصله داشته و در بقیه جاها پره ها با دیواره مماس است. هنگامی که روتور می چرخد، حجم مشخصی از سیال بین دو پره و دیواره خارجی محصور می شود. مقدار دبی در این حالت بر پایه میزان حجم در هر چرخش است. قیمت فلومتر نوع پیستونی (در نوع پیستونی به جای پره گردان پیستون حرکت چرخشی داشته و در هر چرخش مقدار مشخصی از سیال را جابجا می کند) برای اندازه گیری دقیق در حجم های کوچک مناسب است و از گرانروی یا ویسکوزیته (VISCOSITY) تاثیر نمی پذیرد. محدودیت های استفاده از این نوع تجهیز بیشتر به دلیل نشتی و افت فشار است. این نوع از اندازه گیری ها به صورت گسترده در صنعت نفت و برای مواردی مانند اندازه گیری بنزین و نفت خام استفاده می شود. از مزایای این نوع دبی سنج ها، می توان به دقت متعارف، مناسب برای درجه حرارت های بالا تا 180 درجه سانتی گراد و فشار کاری بالا اشاره کرد. این نوع دبی سنج ها مناسب برای مایعات تمیز می باشند. پروانه های بریده (LOBED IMPELLER): در این نوع از اندازه گیری ها از دو پروانه بریده استفاده می شود که به یکدیگر گیر می کنند و در هم جا می افتند تا خلاف جهت یکدیگر در داخل محفظه ای بچرخند. در هر چرخش حجم مشخصی از سیال انتقال می یابد. شکل زیر روند به دام انداختن و آزادسازی سیال در یک سیکل کامل از فلومتر جابجایی مثبت را نشان می دهد. در این دبی سنج، بخش متحرک به صورت دو بازوی درگیر در هم ساخته می شود. سیال هنگام عبور از جریان سنج یا فلومتر جابجایی مثبت به چهار بخش تقسیم می شود. هر یک از بازوها در یک چرخش 90 درجه ای حجم کوچکی از سیال را از ورودی گرفته و بین خود و محفظه فلومتر محصور می کنند و در 90 درجه بعدی آن را در خروجی آزاد می نمایند. با هر دوران کامل جریان سنج حجمی معادل 4 دلتا v از سیال انتقال می یابد. بازوها درون محفظه دبی سنج جابجایی مثبت به گونه ای تنظیم می شوند که هیچ فاصله ای بین آنها نباشد و هیچ گونه سایشی بر روی هم نداشته باشد. این مسئله مانع نشت سیال از میان بازوها می شود و میزان جریان عبوری با آنچه در خروجی دبی سنج نمایش داده می شود، برابر خواهد بود. حرکت بازوها متاثر از نیروی سیال است و با افزایش جریان حجمی سرعت دوران بازوها نیز افزایش می یابد. اندازه گیری پروانه بریده اغلب برای گازها استفاده می شود. از مزایای آن فشار کاری بالا و دمای کاری بالا را می توان نام برد.