سنسور جریان سیالات توربینی

خرید فلومتر توربینی برای اندازه‌گیری دبی مایعات و در برخی مدل‌های تخصصی گازها در خطوط صنعتی انجام می‌شود. فلومتر توربینی یا Turbine Flowmeter یکی از روش‌های شناخته‌شده اندازه‌گیری جریان است که از یک Rotor یا Turbine کوچک در مسیر سیال استفاده می‌کند. حرکت سیال باعث چرخش این توربین می‌شود و سرعت چرخش آن با سرعت عبور سیال ارتباط دارد.

اگر بخواهیم بدانیم سنسور جریان سیالات توربینی چیست؟ می‌توان گفت این تجهیز انرژی حرکت سیال را به چرخش مکانیکی Rotor تبدیل کرده و سپس این حرکت توسط Pickup Sensor به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود. سیستم با اندازه‌گیری فرکانس پالس‌های تولیدشده می‌تواند Flow Rate و حجم کل سیال عبوری را محاسبه کند.

فلومتر توربینی در خطوط آب، سوخت، روغن‌های سبک، مواد شیمیایی تمیز، سیستم‌های تست، ماشین‌آلات و بسیاری از فرآیندهایی که سیال نسبتاً تمیز و شرایط جریان پایدار دارند استفاده می‌شود. در خرید فلومتر توربینی باید نوع سیال، دبی حداقل و حداکثر، ویسکوزیته، فشار، دما، قطر خط، جنس بدنه، نوع Bearing و خروجی الکتریکی بررسی شوند.

سنسور جریان سیالات توربینی چیست؟

سنسور جریان سیالات توربینی چیست؟ سنسور جریان توربینی تجهیزی مکانیکی ـ الکترونیکی است که از یک Rotor دارای پره در مسیر عبور سیال برای اندازه‌گیری جریان استفاده می‌کند.

سیال هنگام عبور از داخل Flowmeter به پره‌های Rotor نیرو وارد کرده و باعث چرخیدن آن می‌شود.

در محدوده عملکرد طراحی‌شده، سرعت دوران Rotor با سرعت جریان سیال ارتباط دارد.

یک Sensor یا Pickup حرکت پره‌ها را تشخیص داده و Pulseهای الکتریکی ایجاد می‌کند.

با شمارش این Pulseها می‌توان Flow Rate یا حجم کل سیال عبوری را محاسبه کرد.

نحوه عملکرد فلومتر توربینی

داخل Turbine Flowmeter یک Rotor روی محور یا Bearing قرار گرفته است.

وقتی سیال وارد Flowmeter می‌شود، جریان به پره‌های Rotor برخورد می‌کند و باعث چرخش آن می‌شود.

هرچه Flow Rate افزایش پیدا کند، Rotor نیز با سرعت بیشتری می‌چرخد.

در نزدیکی Rotor یک Pickup قرار می‌گیرد که عبور پره‌ها را تشخیص می‌دهد.

در بسیاری از مدل‌ها هر بار عبور یک Blade یا بخش مشخص Rotor، یک Pulse تولید می‌شود.

فرکانس این Pulseها با Flow Rate ارتباط دارد.

اجزای اصلی فلومتر توربینی

ساختار Turbine Flowmeter معمولاً از چند بخش اصلی تشکیل می‌شود:

• بدنه یا Flow Body
• Rotor یا Turbine
• Blade
• Shaft
• Bearing
• Flow Straightener در برخی مدل‌ها
• Pickup Sensor
• Connector
• Signal Conditioner در برخی مدل‌ها
• Transmitter یا Display در مدل‌های کامل

کیفیت این اجزا تأثیر مستقیمی بر عملکرد و طول عمر دستگاه دارد.

روتور فلومتر توربینی

Rotor مهم‌ترین قسمت مکانیکی این Flowmeter است.

پره‌های Rotor با زاویه مشخصی طراحی می‌شوند تا حرکت خطی سیال را به چرخش تبدیل کنند.

جرم Rotor، شکل Blade و میزان اصطکاک Bearing می‌توانند روی Minimum Flow قابل اندازه‌گیری و Response دستگاه تأثیر بگذارند.

در خرید فلومتر توربینی برای دبی‌های پایین، عملکرد Rotor در Low Flow اهمیت زیادی دارد.

Pickup Sensor چیست؟

Pickup وظیفه تشخیص دوران Rotor را بر عهده دارد.

بسته به طراحی Flowmeter ممکن است از Magnetic Pickup، Hall Effect یا روش‌های دیگر استفاده شود.

با عبور پره یا قسمت مغناطیسی Rotor از مقابل Pickup، سیگنال الکتریکی تولید می‌شود.

این Signal می‌تواند مستقیماً به Counter، PLC یا Transmitter ارسال شود.

خروجی پالسی فلومتر توربینی

Pulse Output یکی از رایج‌ترین خروجی‌های Turbine Flowmeter است.

تعداد Pulseها با حجم سیال عبوری ارتباط دارد و Frequency پالس نیز می‌تواند متناسب با Flow Rate باشد.

برای مثال با افزایش جریان، Rotor سریع‌تر می‌چرخد و تعداد Pulse در واحد زمان افزایش پیدا می‌کند.

در خرید فلومتر توربینی باید Maximum Output Frequency با ورودی PLC یا Counter سازگار باشد.

K-Factor چیست؟

K-Factor یکی از مهم‌ترین مشخصات فلومتر توربینی است.

این پارامتر معمولاً مشخص می‌کند به ازای مقدار مشخصی از حجم سیال چند Pulse تولید می‌شود.

برای مثال ممکن است Flowmeter دارای K-Factor مشخصی بر حسب Pulse per Liter باشد.

با شمارش تعداد Pulse و استفاده از K-Factor می‌توان Total Volume را محاسبه کرد.

مقدار دقیق K-Factor به مدل Flowmeter و Calibration آن بستگی دارد.

K-Factor و دقت اندازه‌گیری

K-Factor همیشه در تمام محدوده Flow کاملاً ثابت و ایده‌آل نیست.

در Flowهای بسیار پایین یا شرایطی که ویسکوزیته تغییر زیادی دارد، رابطه بین Rotor Speed و Flow ممکن است تغییر کند.

در تجهیزات دقیق‌تر ممکن است Calibration Curve یا چند K-Factor برای بخش‌های مختلف Measuring Range در نظر گرفته شود.

به همین دلیل در خرید فلومتر توربینی برای کاربردهای دقیق، Calibration Data اهمیت زیادی دارد.

انواع فلومتر توربینی

Turbine Flowmeterها را می‌توان بر اساس کاربرد و ساختار به گروه‌های مختلف تقسیم کرد:

• فلومتر توربینی مایعات
• فلومتر توربینی گاز
• فلومتر توربینی Inline
• فلومتر توربینی Threaded
• فلومتر توربینی Flanged
• فلومتر توربینی با خروجی Pulse
• فلومتر توربینی با خروجی آنالوگ
• فلومتر توربینی دارای نمایشگر
• فلومتر توربینی High Pressure
• فلومتر توربینی Miniature

در خرید فلومتر توربینی باید نوع دقیق کاربرد قبل از انتخاب مدل مشخص شود.

فلومتر توربینی مایعات

Liquid Turbine Flowmeter برای اندازه‌گیری جریان مایعات طراحی می‌شود.

بهترین عملکرد معمولاً زمانی حاصل می‌شود که سیال تمیز، نسبتاً کم‌ویسکوز و بدون ذرات جامد زیاد باشد.

آب، برخی سوخت‌ها، روغن‌های سبک و بعضی مواد شیمیایی از نمونه سیالاتی هستند که بسته به جنس و مشخصات Flowmeter قابل اندازه‌گیری‌اند.

فلومتر توربینی گاز

Gas Turbine Meter برای اندازه‌گیری جریان گاز طراحی می‌شود.

ساختار، Rotor و Calibration این تجهیزات با مدل‌های مایع می‌تواند متفاوت باشد.

در خطوط گاز، Pressure و Temperature می‌توانند روی حجم واقعی گاز تأثیر زیادی داشته باشند؛ بنابراین در بعضی سیستم‌ها Pressure و Temperature Compensation نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در خرید فلومتر توربینی نباید مدل مخصوص Liquid را بدون بررسی برای Gas استفاده کرد.

فلومتر توربینی Inline

Inline Turbine Flowmeter به‌عنوان بخشی از خط لوله نصب می‌شود.

تمام سیال از داخل Flow Body و Rotor عبور می‌کند.

این نوع یکی از رایج‌ترین ساختارهای Turbine Meter است و با اتصالات رزوه‌ای یا Flange عرضه می‌شود.

فلومتر توربینی رزوه‌ای

Threaded Turbine Flowmeter برای Pipe Sizeهای کوچک و متوسط بسیار رایج است.

اتصالات ممکن است با استانداردهایی مانند BSP یا NPT ساخته شوند.

در خرید فلومتر توربینی باید نوع Thread دقیقاً با اتصال خط هماهنگ باشد.

فلومتر توربینی فلنجی

Flanged Turbine Flowmeter بیشتر در خطوط صنعتی و سایزهای بزرگ‌تر استفاده می‌شود.

Flange Rating باید از نظر Pressure Class و استاندارد با خط فرآیند هماهنگ باشد.

جنس Flange و Body نیز باید با سیال سازگاری داشته باشد.

فلومتر توربینی با نمایشگر

برخی Turbine Flowmeterها دارای Display و Transmitter داخلی هستند.

این تجهیزات می‌توانند Flow Rate و Total Flow را روی نمایشگر نشان دهند.

همچنین ممکن است خروجی 4 تا 20 میلی‌آمپر، Pulse یا سایر Signalهای صنعتی داشته باشند.

فلومتر توربینی بدون نمایشگر

در بعضی مدل‌ها تنها Pickup Sensor روی Flow Body نصب شده است.

خروجی Pulse مستقیماً به تجهیزات خارجی مانند Flow Indicator، PLC یا Totalizer منتقل می‌شود.

این ساختار می‌تواند برای سیستم‌هایی که کنترل و نمایش در تابلو انجام می‌شود مناسب باشد.

کاربرد فلومتر توربینی در آب

اندازه‌گیری جریان آب یکی از کاربردهای شناخته‌شده Turbine Flowmeter است.

در سیستم‌های صنعتی، تجهیزات تست، دستگاه‌های شست‌وشو و ماشین‌آلات می‌توان از مدل‌های مناسب برای Water Flow استفاده کرد.

تمیز بودن آب برای جلوگیری از آسیب یا گیر کردن Rotor اهمیت دارد.

کاربرد در سوخت

در بعضی سیستم‌های Fuel Measurement از Turbine Flowmeter استفاده می‌شود.

سوخت باید از نظر ویسکوزیته، Temperature و سازگاری شیمیایی با Flowmeter مناسب باشد.

در محیط‌هایی که مواد قابل اشتعال وجود دارند، تجهیزات الکتریکی باید الزامات ایمنی و تأییدیه مناسب محل نصب را داشته باشند.

کاربرد در روغن

Turbine Flowmeter می‌تواند برای برخی Oilها مورد استفاده قرار گیرد، اما Viscosity تأثیر زیادی بر عملکرد آن دارد.

روغن‌های بسیار غلیظ می‌توانند اصطکاک روی Rotor را افزایش داده و Calibration را تغییر دهند.

در خرید فلومتر توربینی برای Oil باید محدوده ویسکوزیته مجاز دستگاه دقیقاً بررسی شود.

کاربرد در مواد شیمیایی

برای Chemical Flow Measurement باید جنس Body، Rotor، Shaft، Bearing و Seal با ماده فرآیندی سازگار باشند.

Stainless Steel در بسیاری از مدل‌های صنعتی استفاده می‌شود، اما برای تمام Chemicals مناسب نیست.

Chemical Compatibility باید براساس ماده واقعی فرآیند تعیین شود.

کاربرد در ماشین‌آلات

در ماشین‌سازی می‌توان از Turbine Flow Sensor برای اندازه‌گیری جریان آب، Coolant، Oil یا سیالات فرآیندی استفاده کرد.

خروجی Pulse به PLC ارسال شده و سیستم می‌تواند کاهش یا افزایش Flow را تشخیص دهد.

کاربرد در سیستم‌های تست

Test Benchها یکی از زمینه‌های مناسب برای Turbine Flowmeter هستند.

این تجهیزات می‌توانند تغییرات جریان را با Response مناسب اندازه‌گیری کرده و خروجی فرکانسی قابل پردازش ایجاد کنند.

در کاربردهای آزمایشگاهی Accuracy و Calibration اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند.

کاربرد در سیستم خنک‌کاری

در Cooling Circuit باید اطمینان حاصل شود که Flow کافی از تجهیز عبور می‌کند.

Turbine Flow Sensor می‌تواند مقدار Flow را اندازه‌گیری کرده و کاهش جریان را به سیستم کنترل اعلام کند.

این کاربرد در ماشین‌آلات، تجهیزات تولید و سیستم‌های خنک‌کننده دیده می‌شود.

کاربرد در سیستم روغن‌کاری

برخی ماشین‌آلات برای عملکرد صحیح به Lubrication Flow مشخصی نیاز دارند.

سنسور Flow می‌تواند وجود یا مقدار جریان روغن را پایش کند.

در خرید فلومتر توربینی برای Lubrication System باید Viscosity روغن در Temperature واقعی کار بررسی شود.

تأثیر ویسکوزیته

Viscosity یکی از مهم‌ترین عوامل در عملکرد Turbine Flowmeter است.

افزایش ویسکوزیته باعث افزایش Drag و تغییر رفتار Rotor می‌شود.

در Flowهای پایین این تأثیر بیشتر دیده می‌شود.

به همین دلیل Flowmeterهایی که با آب Calibration شده‌اند ممکن است برای مایعات بسیار متفاوت از آب نیازمند Correction یا Calibration جداگانه باشند.

تأثیر چگالی

Density نیز می‌تواند بر نیروهای واردشده بر Rotor تأثیر داشته باشد.

در بسیاری از کاربردهای Liquid Turbine Meter، Flowmeter برای محدوده مشخصی از خصوصیات سیال Calibration می‌شود.

اگر خصوصیات Fluid به شکل قابل توجهی تغییر کنند، Accuracy نیز ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد.

تمیز بودن سیال

یکی از نکات اساسی در خرید فلومتر توربینی تمیز بودن Fluid است.

از آنجا که Rotor و Bearing قطعات متحرک هستند، ورود ذرات جامد می‌تواند باعث سایش، گیر کردن یا آسیب به آنها شود.

در خطوط دارای آلودگی معمولاً استفاده از Strainer در Upstream قابل بررسی است.

استفاده از فیلتر

Filter یا Strainer می‌تواند از ورود ذرات بزرگ به Turbine Flowmeter جلوگیری کند.

با این حال خود Filter نیز باید پایش و نگهداری شود؛ زیرا گرفتگی آن باعث افت فشار و تغییر Flow می‌شود.

Mesh Size باید با الزامات Flowmeter و نوع سیال هماهنگ باشد.

Straight Pipe چیست؟

برای Accuracy مناسب، Flow Profile ورودی به Turbine Meter باید تا حد امکان پایدار باشد.

Elbow، Valve و Pump می‌توانند جریان را دچار Swirl یا Disturbance کنند.

به همین دلیل معمولاً مقداری Straight Pipe در Upstream و Downstream توصیه می‌شود.

مقدار دقیق باید از Installation Manual مدل انتخابی بررسی شود.

Flow Straightener چیست؟

Flow Straightener تجهیزی است که برای کاهش Swirl و بهبود Flow Profile استفاده می‌شود.

در بعضی Turbine Flowmeterها Straightening Vane داخل مجموعه وجود دارد.

این بخش کمک می‌کند جریان قبل از رسیدن به Rotor یکنواخت‌تر شود.

تأثیر زانویی

نصب Flowmeter بلافاصله بعد از Elbow می‌تواند Flow Profile نامتقارن ایجاد کند.

این مسئله ممکن است سرعت Rotor را نسبت به دبی واقعی تغییر دهد.

به همین دلیل Location نصب یکی از عوامل مهم در خرید فلومتر توربینی و راه‌اندازی صحیح آن است.

تأثیر شیر کنترل

Control Valve می‌تواند Turbulence و تغییر شدید Velocity Profile ایجاد کند.

بهتر است Turbine Flowmeter در محل مناسب نسبت به Valve نصب شود.

شرایط دقیق Upstream و Downstream باید مطابق توصیه سازنده باشد.

تأثیر پمپ

Pump می‌تواند Pulsation، Swirl یا Turbulence ایجاد کند.

اگر Flowmeter خیلی نزدیک به Pump نصب شود، شرایط جریان ممکن است برای Measurement مناسب نباشد.

در سیستم‌های دارای Pulsating Pump ممکن است به تجهیزات کمکی یا روش Measurement متفاوت نیاز باشد.

محدوده اندازه‌گیری

Measuring Range یکی از اصلی‌ترین مشخصات در خرید فلومتر توربینی است.

Flowmeter باید هم Minimum Flow و هم Maximum Flow سیستم را پوشش دهد.

اگر جریان از Minimum Flow پایین‌تر باشد، Rotor ممکن است با سرعت کافی نچرخد و Accuracy کاهش یابد.

حداقل دبی

Minimum Flow Rate به مقدار جریانی گفته می‌شود که Flowmeter از آن به بعد می‌تواند عملکرد تعریف‌شده خود را ارائه دهد.

اصطکاک Bearing و جرم Rotor در Low Flow اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند.

برای سیستم‌هایی با Flow بسیار کم باید مدل مناسب Low Flow انتخاب شود.

حداکثر دبی

Maximum Flow Rate نباید از حد مجاز Flowmeter بالاتر رود.

سرعت بسیار بالا می‌تواند باعث افزایش RPM Rotor، سایش Bearing و افزایش Pressure Drop شود.

بنابراین Flowmeter باید برای Maximum Operating Flow سیستم انتخاب شود.

Turndown Ratio

Turndown Ratio نسبت میان Maximum و Minimum Flow قابل اندازه‌گیری است.

هرچه Turndown بزرگ‌تر باشد، Meter محدوده وسیع‌تری از Flow را پوشش می‌دهد.

مقدار دقیق برای هر مدل متفاوت است.

دقت فلومتر توربینی

Accuracy یکی از مزیت‌های مهم Turbine Flowmeter در شرایط مناسب است.

اما این دقت وابسته به Calibration، Flow Profile، Viscosity، Installation و وضعیت مکانیکی Rotor است.

در خرید فلومتر توربینی برای کاربردهای دقیق بهتر است Calibration Certificate و مشخصات Accuracy مدل بررسی شوند.

تکرارپذیری

Repeatability بیان می‌کند دستگاه در یک Flow ثابت تا چه اندازه خروجی مشابهی ایجاد می‌کند.

Turbine Meterها می‌توانند در شرایط پایدار Repeatability مناسبی ارائه دهند.

این مشخصه در Dosing و Test Systemها اهمیت زیادی دارد.

Response Time

به دلیل جرم نسبتاً کم Rotor، بسیاری از Turbine Flowmeterها می‌توانند تغییر Flow را نسبتاً سریع دنبال کنند.

با این حال Response به اندازه Rotor، Bearing، Viscosity و Flow Rate وابسته است.

افت فشار

قرار گرفتن Rotor و سایر اجزای داخلی در مسیر جریان باعث ایجاد مقداری Pressure Drop می‌شود.

هرچه Flow بیشتر شود، افت فشار نیز می‌تواند افزایش پیدا کند.

این ویژگی یکی از تفاوت‌های Turbine Meter با Clamp-on Ultrasonic Flowmeter است.

Bearing فلومتر توربینی

Bearing یکی از اجزای مهم این دستگاه است.

نوع Bearing می‌تواند روی Friction، طول عمر، Minimum Flow و سازگاری با Fluid تأثیر بگذارد.

در خرید فلومتر توربینی برای کاربردهای طولانی‌مدت، شرایط Lubrication توسط خود سیال و جنس Bearing اهمیت دارند.

سایش مکانیکی

برخلاف Magnetic یا Ultrasonic Flowmeter، Turbine Meter دارای بخش مکانیکی متحرک است.

به همین دلیل Bearing و Rotor در طول زمان می‌توانند دچار Wear شوند.

میزان سایش به کیفیت سیال، Flow Rate، Operating Hours و جنس اجزا وابسته است.

جنس بدنه

Flow Body می‌تواند از Stainless Steel، Brass، Aluminum یا مواد دیگر ساخته شود.

انتخاب Material باید بر اساس Pressure، Temperature و Chemical Compatibility انجام شود.

برای کاربردهای صنعتی سخت، Stainless Steel یکی از گزینه‌های رایج است.

جنس روتور

Rotor نیز باید سبک، مقاوم و با سیال سازگار باشد.

متریال آن بر اساس مدل می‌تواند Stainless Steel یا مواد مهندسی دیگر باشد.

جرم Rotor روی Starting Flow و Response تأثیر می‌گذارد.

Seal فلومتر

O-ring یا Seal از نشت سیال جلوگیری می‌کند.

NBR، FKM، EPDM و سایر Elastomerها در تجهیزات صنعتی استفاده می‌شوند.

در خرید فلومتر توربینی باید Seal Material با Fluid و Temperature سازگاری داشته باشد.

فشار کاری

Maximum Working Pressure باید از فشار واقعی خط بیشتر یا متناسب با آن باشد.

در سیستم‌های Hydraulic یا High Pressure باید مدل مخصوص فشار بالا انتخاب شود.

Pressure Rating اتصال‌ها نیز باید با Flow Body هماهنگ باشد.

دمای کاری

Temperature Range روی Body، Bearing، Seal و Pickup Sensor تأثیر دارد.

سیالات بسیار گرم یا سرد نیازمند مدل‌هایی با Materials مناسب هستند.

همچنین تغییر Temperature می‌تواند Viscosity سیال را تغییر داده و روی Calibration اثر بگذارد.

جهت جریان

Turbine Flowmeter معمولاً برای Flow Direction مشخص طراحی شده است.

روی بدنه بسیاری از مدل‌ها فلش جهت جریان وجود دارد.

نصب برعکس می‌تواند باعث Measurement نادرست یا عملکرد نامناسب شود.

نصب افقی و عمودی

امکان Horizontal یا Vertical Installation به طراحی Flowmeter بستگی دارد.

باید مطمئن شد Pipe در شرایط لازم پر از سیال است و Rotor به شکل مناسب کار می‌کند.

دستورالعمل نصب مدل دقیق باید رعایت شود.

خروجی فرکانسی

Frequency Output یکی از خروجی‌های طبیعی Turbine Meter است.

با افزایش Flow، Frequency Pulse نیز افزایش می‌یابد.

High-speed Counter در PLC می‌تواند این Signal را دریافت کند.

در خرید فلومتر توربینی باید Maximum Frequency با قابلیت PLC Input مقایسه شود.

خروجی 4 تا 20 میلی‌آمپر

در بعضی مدل‌ها Transmitter داخلی یا خارجی Pulse Signal را به 4 تا 20 mA تبدیل می‌کند.

این خروجی برای انتقال Flow Rate به PLC یا DCS مناسب است.

Scaling خروجی معمولاً بر اساس Minimum و Maximum Flow تنظیم می‌شود.

خروجی 0 تا 10 ولت

برخی Flow Transmitterها می‌توانند خروجی Voltage مانند 0 تا 10 V ارائه کنند.

این Signal باید با Analog Input کنترلر سازگار باشد.

خروجی دیجیتال

در مدل‌های پیشرفته‌تر ممکن است Modbus، CAN، IO-Link یا سایر Interfaceها وجود داشته باشند.

وجود رابط دیجیتال به مدل Flowmeter و Transmitter وابسته است.

Totalizer چیست؟

Totalizer حجم کل سیالی را که از Flowmeter عبور کرده محاسبه می‌کند.

از آنجا که Pulse Output با حجم عبوری ارتباط دارد، Turbine Meter برای Totalization بسیار مناسب است.

این قابلیت در مصرف‌سنجی، Batch و Filling کاربرد زیادی دارد.

Batch Control

در Batch Process باید مقدار مشخصی مایع منتقل شود.

PLC می‌تواند Pulseهای Flowmeter را شمارش کرده و پس از رسیدن به حجم تعریف‌شده Valve را ببندد.

برای Batch دقیق، Response سیستم، Valve Closing Time و Calibration اهمیت دارند.

تفاوت فلومتر توربینی و مغناطیسی

Magnetic Flowmeter برای مایعات رسانا کار می‌کند و Rotor متحرک ندارد.

Turbine Flowmeter به رسانایی الکتریکی سیال وابسته نیست، اما دارای Rotor و Bearing است.

بنابراین Turbine Meter می‌تواند برای بعضی روغن‌ها و سوخت‌های تمیز مناسب باشد که Magnetic Meter قادر به اندازه‌گیری آنها نیست.

در مقابل Magnetic Meter برای برخی سیالات دارای ذرات و دوغاب‌ها گزینه مناسب‌تری است.

تفاوت فلومتر توربینی و التراسونیک

Ultrasonic Flowmeter از Wave برای اندازه‌گیری Flow استفاده می‌کند.

مدل Clamp-on حتی می‌تواند از بیرون Pipe نصب شود.

Turbine Flowmeter باید مستقیماً در مسیر Fluid قرار گیرد و Rotor آن با جریان بچرخد.

برای سیالات آلوده، نبود قطعات متحرک در Ultrasonic می‌تواند مزیت باشد.

تفاوت فلومتر توربینی و کوریولیس

Coriolis Meter مستقیماً Mass Flow را اندازه‌گیری می‌کند و به Rotor نیاز ندارد.

Turbine Meter معمولاً Volumetric Flow را از سرعت Rotor تعیین می‌کند.

Coriolis می‌تواند Density Measurement نیز ارائه دهد، اما معمولاً قیمت و ساختار متفاوتی نسبت به Turbine دارد.

تفاوت فلومتر توربینی و ورتکس

Vortex Flowmeter از گردابه‌های ایجادشده پشت یک Bluff Body استفاده می‌کند.

Turbine Meter از Rotor مکانیکی استفاده می‌کند.

Vortex برای برخی گازها و Steam نیز کاربرد دارد، در حالی که انتخاب Turbine Meter برای Gas به طراحی تخصصی آن نیاز دارد.

مزایای فلومتر توربینی

مهم‌ترین مزایای Turbine Flowmeter عبارت‌اند از:

• پاسخ مناسب به تغییرات جریان
• Repeatability مناسب در شرایط صحیح
• امکان ایجاد مستقیم Pulse Output
• مناسب برای Totalization
• قابل استفاده برای برخی مایعات غیررسانا
• اندازه نسبتاً جمع‌وجور
• تنوع زیاد سایز و Range
• امکان اتصال به PLC
• مناسب برای Batch و Filling
• دارای مدل‌های مناسب High Pressure

محدودیت‌های فلومتر توربینی

مهم‌ترین محدودیت این فناوری وجود Rotor و Bearing است.

سیالات آلوده می‌توانند باعث آسیب یا گیر کردن Rotor شوند.

ویسکوزیته زیاد روی Calibration اثر می‌گذارد.

Flow Profile نامناسب نیز می‌تواند Measurement را تغییر دهد.

قطعات مکانیکی در طول زمان دچار سایش می‌شوند و ممکن است نیاز به Calibration مجدد یا Maintenance داشته باشند.

نکات مهم هنگام خرید فلومتر توربینی

در خرید فلومتر توربینی ابتدا نوع سیال مشخص شود.

Liquid یا Gas بودن فرآیند تعیین شود.

Minimum و Maximum Flow Rate بررسی شوند.

Viscosity سیال در Temperature واقعی مشخص شود.

وجود ذرات جامد و میزان تمیزی Fluid بررسی شود.

Pipe Size و Connection Size مشخص شوند.

نوع Thread یا Flange تعیین شود.

Pressure Rating متناسب با سیستم باشد.

Temperature Range بررسی شود.

Body، Rotor، Bearing و Seal با Fluid سازگاری داشته باشند.

Accuracy و Repeatability مورد نیاز تعیین شوند.

K-Factor و Calibration Data بررسی شوند.

نوع Pulse Pickup مشخص شود.

Maximum Frequency Output با PLC سازگار باشد.

در صورت نیاز خروجی 4 تا 20 mA یا Digital Interface انتخاب شود.

Straight Pipe Requirement و محل نصب بررسی شوند.

در صورت وجود ذرات، Strainer مناسب در نظر گرفته شود.

جهت Flow و وضعیت نصب رعایت شوند.

در نهایت خرید فلومتر توربینی باید بر اساس دیتاشیت و شرایط واقعی خط فرآیندی انجام شود.

برندهای معروف فلومتر توربینی

KOBOLD انواع Turbine Flowmeter و Flow Sensor را برای مایعات صنعتی ارائه می‌کند.

Badger Meter نیز در زمینه Turbine Flow Measurement محصولات متنوعی برای کاربردهای صنعتی دارد.

AW-Lake از برندهای شناخته‌شده در زمینه Turbine Flowmeter و تجهیزات Flow Monitoring است.

OMEGA نیز مدل‌های مختلف Turbine Flowmeter برای اندازه‌گیری جریان مایعات و کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی ارائه می‌کند.

KEM Küppers در حوزه Precision Flow Measurement و Turbine Flowmeter محصولات تخصصی عرضه می‌کند.

در خرید فلومتر توربینی انتخاب برند باید پس از تعیین Fluid، Flow Range، Pressure، Temperature، Accuracy و Output مورد نیاز انجام شود.

جمع‌بندی

سنسور جریان سیالات توربینی چیست؟ این تجهیز نوعی Flowmeter است که جریان سیال باعث چرخش Rotor داخلی آن می‌شود. سرعت دوران Rotor با Flow Rate ارتباط دارد و Pickup Sensor این دوران را به Pulseهای الکتریکی تبدیل می‌کند.

Turbine Flowmeter برای آب، برخی سوخت‌ها، روغن‌های سبک، مواد شیمیایی تمیز و بسیاری از سیستم‌های تست و ماشین‌آلات قابل استفاده است. تمیز بودن سیال و مناسب بودن Viscosity برای عملکرد دقیق این فناوری اهمیت زیادی دارد.

در خرید فلومتر توربینی باید نوع سیال، Flow Range، ویسکوزیته، Pressure، Temperature، قطر لوله، جنس Body و Rotor، نوع Bearing، K-Factor، Accuracy، نوع اتصال و Output بررسی شوند. انتخاب صحیح Flowmeter باعث می‌شود اندازه‌گیری جریان و Total Flow با پایداری و دقت مناسب‌تری انجام شود.