مقالات

فلومتر کوریولیس چیست؟ اصول کار و نحوه نصب (آموزش جامع)

فلومتر کوریولیس چیست و چه کاربردی دارد | آداک فرایند سپهر

در سال 1843، مهندس فرانسوی گاسپارد کوریولیس به کشف مهمی دست یافت که تأثیری شگرف بر علوم و فناوری گذاشت. او متوجه شد که چرخش مداوم زمین باعث می‌شود مسیر حرکت اجسام دچار انحراف شود. پدیده‌ای که امروزه به اثر کوریولیس معروف است. این پدیده در رفتار بادها، آب‌های اقیانوسی و حتی در مسیر حرکت گلوله‌های توپخانه قابل مشاهده است. در نیمکره شمالی، انحراف به سمت راست و در نیمکره جنوبی به سمت چپ اتفاق می‌افتد. همچنین، جسمی که به سمت قطب‌ها حرکت کند، به دلیل سرعت بیشتر چرخش زمین، به سمت شرق منحرف می‌شود.

اثر کوریولیس تنها به پدیده‌های طبیعی محدود نمی‌شود، بلکه به عنوان مبنایی برای ابزارهای پیشرفته مهندسی نیز به کار گرفته شده است. یکی از کاربردهای چشمگیر این پدیده در صنعت، استفاده از آن در ساخت دبی‌سنج‌های مدرن است. در این مقاله، نگاهی جامع به این دستگاه‌ها خواهیم داشت تا با عملکرد و کاربردهای گوناگون این ابزارهای حیاتی آشنا شویم.

فلومتر کوریولیس چیست؟

فلومتر کوریولیس (Coriolis flowmeter) دستگاهی پیشرفته برای اندازه‌گیری دبی مایعات و گازهاست که بر اساس اصل مکانیک حرکت سیالات، یعنی اثر کوریولیس کار می‌کند. این فلومتر می‌تواند فلوی حجمی و جرمی، حتی چگالی سیال را با دقت بسیار بالایی اندازه‌گیری کند. شگفت انگیزترین ویژگی دبی سنج کوریولیس، توانایی اندازه‌گیری دقیق حتی کوچکترین سیالات است. این موضوع آن را به ابزاری ضروری در صنایعی مانند داروسازی، صنایع غذایی و نفت و گاز تبدیل کرده است.

این ابزار بر پدیده‌ای طبیعی دورانی زمین استوار است. وقتی مایع از لوله‌ای ارتعاشی عبور می‌کند، نیرویی به نام کوریولیس به وجود می‌آید که باعث ایجاد تغییرات جزئی در مسیر لوله می‌شود. با حس‌کردن این تغییرات کوچک، فلومتر قادر است مقدار دقیق جریان را محاسبه کند.


کاربرد فلومتر کوریولیس

کوریولیس مترها ابزار دقیق‌هایی قابل اعتماد هستند که می‌توانند دبی انواع سیالات، از مایعات گرفته تا گازها و حتی ترکیبات چندفازی را اندازه‌گیری کنند. ویژگی برجسته این فلومترها آن است که عملکردشان وابسته بویژگی‌های فیزیکی سیال مانند چگالی، ویسکوزیته یا دما نیست. بهمین دلیل می‌توانند در شرایط متنوعی و برای سیالات مختلف بطور دقیق کار کنند. این توانایی فلومترهای کوریولیس را به انتخابی محبوب برای صنایع مختلف تبدیل کرده و امکان نظارت و کنترل بهتر فرآیندها را فراهم می‌آورد.

فلومترهای کوریولیس در طیف گسترده‌ای از صنایع، از جمله علوم زیستی، تولید مواد شیمیایی، پتروشیمی، صنایع غذایی، نفت و گاز کاربرد دارند. این دستگاه‌ها برای اندازه‌گیری دقیق فلوی موادی مانند پاک‌کننده‌ها، حلال‌ها، سوخت‌ها، روغن خام، روغن‌های گیاهی، چربی‌های حیوانی، لاتکس، روغن‌های سیلیکونی، الکل، محلول‌های میوه، خمیردندان، سرکه، سس کچاپ، سس مایونز، انواع گازها و نیز گازهای مایع بکار می‌روند.

انواع فلومتر کوریولیس

فلومترهای کوریولیس برحسب کاربرد به دو نوع کلی تقسیم می‌شوند.

  • منحنی شکل Curved Tube Coriolis Flow Meter
  • کوریولیس مستقیم Straight Tube Coriolis Flow Meter

هریک از این انواع نیز در دو نوع جفت لوله طراحی و تک لوله (سری‌های اقتصادی و کم دقت) ساخته می‌شوند.

اساس کار فلومتر کوریولیس منحنی شکل

اساس کار این فلومتر اینگونه است که سیال از میان لوله‌ای که بشکل منحنی طراحی شده و با یک فرکانس مشخص در حال ارتعاش است عبور می‌کند. با عبور سیال از این لوله، نیروی کوریولیس بدلیل ترکیب ارتعاش لوله و حرکت سیال ایجاد می‌شود. این نیرو باعث ایجاد تغییر فازی بین نقاط ورودی و خروجی لوله می‌گردد که متناسب با دبی جرمی سیال است.

این نیرو باعث ایجاد تغییر فازی بین نقاط ورودی و خروجی لوله می‌گردد که متناسب با دبی جرمی سیال است. بعبارت دیگر، سنسورهای نصب‌شده در طول لوله ارتعاش‌کننده، اختلاف فاز ناشی از عبور سیال را اندازه‌گیری می‌کنند. این اختلاف فاز بطور مستقیم با مقدار دبی جرمی سیال در ارتباط است، بنحوی که هر چه مقدار جریان سیال بیشتر باشد، نیروی کوریولیس بزرگ‌تر و تغییر فاز بیشتر خواهد بود.

اساس کار فلومتر کوریولیس منحنی شکل

برای درک بهتر، تصور کنید یک لوله خمیده داریم که کمی به آن لرزش وارد می‌کنیم. حالا اگر آب یا گاز از این لوله عبور کند، نیرویی به لوله وارد می‌شود که شکل لرزش آن را تغییر می‌دهد. این تغییر در لرزش، همان چیزی است که ما از آن استفاده می‌کنیم تا بفهمیم چقدر مایع یا گاز در حال عبور است.

بعبارتی وقتی مایع در لوله جاری می‌شود و لوله هم در حال لرزش است، ترکیب حرکت سیال و لرزش لوله باعث می‌شود یک نیروی اضافی بوجود بیاید که به آن نیروی کوریولیس می‌گویند. این نیرو باعث تغییر حرکت لوله می‌شود و دستگاه با استفاده از سنسورهایی که روی لوله نصب شده‌اند، این تغییرات را اندازه‌گیری می‌کند. میزان این تغییرات به مقدار فلوی مایع یا گازی که از لوله عبور می‌کند بستگی دارد. بنابراین، با اندازه‌گیری این تغییرات، فلومتر می‌تواند دقیقاً بگوید چه مقدار مایع یا گاز در حال عبور است.

اساس کار فلومتر کوریولیس مستقیم

برای درک بهتر نحوه کار فلومتر لوله مستقیم تجسم کنید، شلنگی دارید که از یک طرف آب را از داخل آن عبور می‌دهید. در ادامه شلنگ را به جلو و عقب حرکت دهید. هنگامی که آب از داخل این لوله لرزان عبور می‌کند، نیرویی بنام نیروی کوریولیس باعث می‌شود که لوله کمی به طرفی خم شود. این خم شدن بدلیل ترکیب آب با حرکت شلنگ بوجود می‌آید. وقتی این دو حرکت با هم ترکیب می‌شوند، باعث می‌شوند لوله کمی به پیچش یا خمیدگی برسد. میزان این پیچش بستگی به مقدار سیالی دارد که از لوله عبور می‌کند.

اساس کار فلومتر کوریولیس مستقیم

اما در فلومتر، حسگرهایی قرار دارند که این تغییرات و خمیدگی‌ها را بسیار دقیق اندازه‌گیری می‌کنند. با اندازه‌گیری این خم شدن‌ها، دستگاه می‌تواند بفهمد دقیقا چه مقدار سیال در حال عبور است. این حسگرها اطلاعات را به سیستم الکترونیکی می‌فرستند که با استفاده از این داده‌ها مقدار دقیق مایع یا گاز عبوری را محاسبه می‌کند. بدن ترتیب، فلومتر کوریولیس نه فقط حجم سیال بلکه جرم آن را نیز اندازه‌گیری می‌کند.

از طرفی طراحی فلومتر لوله مستقیم باعث می‌شود که سیال براحتی عبور کند و مقاومت کمی در برابر حرکت سیال ایجاد شود، بهمین دلیل افت فشار خیلی کمی در سیستم بوجود می‌آید. همچنین، این نوع طراحی نصب و نگهداری دستگاه را بسیار آسانتر می‌کند و دقت قابل قبولی از خود نشان می‌دهد.

اساس کار فلومتر کوریولیس

مزایای فلومتر کوریولیس

  • تشخیص و اندازه‌گیری جرمی سیال
  • تشخیص مواد جامد موجود در سیال
  • اندازه‌گیری غلظت در سیالات چند فازی
  • اندازه گیری همزمان جرم سیال، چگالی و دما
  • مناسب برای اندازه‌گیری خطی، مستقیم و دقیق فلو در مایعات و گازها قابل استفاده است.
  • تشخیص و اندازه‌گیری مقادیر ویژه چگالی مانند: چگالی مرجع، بالینگ، Plato و غیره از مزایای فلومتر کوریولیس است

نحوه انتخاب فلومتر کوریولیس نسبت به کاربردتان

برای انتخاب بهترین نوع فلومتر کوریولیس از بین منحنی شکل و لوله مستقیم، باید به مجموعه‌ای از عوامل فنی، کاربردی و هزینه خرید توجه شود تا دستگاهی انتخاب شود که با نیازهای فرآیندی سازگار باشد.

فلومتر کوریولیس منحنی شکل به دلیل طراحی خاص خود، دقت بالاتری در اندازه‌گیری فلوی جرمی دارد. طراحی منحنی شکل لوله به سیال اجازه می‌دهد تا با ایجاد شتاب‌های مختلف در طول لوله‌ها، باعث تقویت اثر کوریولیس شود، که این امر باعث افزایش دقت در اندازه‌گیری می‌شود. این دقت بالا بخصوص در کاربردهایی که نیاز به کنترل بسیار دقیق فلو داریم، مانند صنایع دارویی، پتروشیمی و فرایندهای شیمیایی با ارزش بالا، اهمیت دارد. بعلاوه، طراحی پیچیده‌تر و بزرگی فیزیکی آنها باعث افزایش هزینه خرید و نصب می‌شود. این ابزارها معمولاً مناسب جاهایی هستند که فضا برای نصب مشکلی ایجاد نمی‌کند و هزینه بالای خرید در برابر دقت فوق العاده قابل توجیه است.

از سوی دیگر، فلومتر کوریولیس لوله مستقیم طراحی ساده‌تری دارد که آن را بگزینه‌ای مناسب برای محیط‌های صنعتی تبدیل می‌کند. این نوع بعلت ساختار خطی لوله، اندازه کوچک‌تری دارند که باعث سهولت نصب و نگهداری آنها می‌شود. هزینه اولیه خرید فلومترهای لوله مستقیم بطور کلی پایین‌تر از مدل‌های منحنی شکل است و این امر باعث می‌شود که آنها برای کاربردهایی که نیاز بدقت فوق العاده‌ای ندارند و همچنین بدنبال گزینه‌ای مقرون بصرفه‌تر هستند، انتخاب مناسبی باشند. با این حال دقت این فلومترها در اندازه‌گیری دبی جرمی در برخی کاربردها کمی کمتر از مدل‌های منحنی باشد، هرچند که برای بیشتر کاربردهای عمومی این کاهش دقت مشکل‌ساز نیست. شایان ذکر است، برای لوله های با سایز و قطر بسیار بزرگ معمولا از نوع مستقیم یا از روش‌های فلومتری دیگر استفاده می‌شود.

مشخصات فلومتر کوریولیس با لوله مستقیم فلومتر کوریولیس با لوله منحنی شکل
شکل ظاهری تجهیز دارای طراحی خطی با مسیر مستقیم عبور سیال دارای طراحی خمیده با پیکربندی U یا S شکل برای افزایش اثر نیروی کوریولیس
دقت اندازه‌گیری جرمی مناسب برای سیالات با چگالی پایین دارای دقت بالا در اندازه‌گیری جرمی
الزامات نصب و راه‌اندازی به فضای نصب کمتری نیاز دارد و دارای انعطاف‌پذیری بیشتر در پیکربندی‌های فشرده است نیاز به فضای نصب بیشتر؛ مناسب برای موقعیت‌های نصب با فضای گسترده‌تر
پایداری در برابر سیالات متلاطم حساس به تلاطم جریان، در شرایط ناپایدار دچار تغییرات در فرکانس ارتعاشی می‌شود پایداری بالا در برابر آشفتگی‌های جریان، مناسب برای شرایط جریان ناپایدار
ظرفیت سنجش چگالی سنجش چگالی سیالات با استفاده از تحلیل دقیق فرکانس ارتعاشی توانایی اندازه‌گیری چگالی، در برخی برندهای ضعیف تحت تأثیر متغیرهای محیطی مانند دما و فشار قرار می‌گیرد
کاربردهای صنعتی ایده‌آل برای کاربردهای داروسازی، صنایع غذایی و … مناسب برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی که نیازمند دبی‌سنجی با حجم بالا و پایداری عالی هست
هزینه نگهداری و تعمیرات نیاز کمتر به تعمیرات دوره‌ای به دلیل طراحی ساده‌تر نیاز به نگهداری بدلیل پیچیدگی طراحی و قطعات جانبی اضافی

شرایط فرآیند نیز از جمله عواملی است که باید در انتخاب بین این دو نوع فلومتر در نظر گرفته شود. اگر سیال مورد نظر دارای ویسکوزیته بالا یا چگالی متغیر باشد، مدل منحنی شکل بدلیل توانایی تقویت سیگنال و افزایش دقت، گزینه بهتری است. اما در کاربردهایی که سیال همگن است و تغییرات چگالی کمی دارد، فلومترهای لوله مستقیم هزینه کمتر و فضای نصب کوچک‌تر دارند و کارایی مناسبی نیز ارائه می‌دهند.

علاوه بر این، میزان افت فشار نیز معیاری مهم در انتخاب فلومتر است. فلومترهای منحنی شکل به علت طراحی خاص خود افت فشار بیشتری را در سیستم ایجاد کنند، در حالی که فلومترهای لوله مستقیم با کمترین تغییر در مسیر سیال، افت فشار کمتری به سیستم وارد می‌کنند که می‌تواند برای کاربردهای خاص از اهمیت بالایی برخوردار است، نکته‌ای کلیدی باشد.

در نهایت، انتخاب بین فلومتر کوریولیس لوله مستقیم و منحنی باید بر اساس تحلیل هزینه و فایده انجام شود. اگر نیاز بدقت بالای اندازه‌گیری و پایداری در شرایط متغیر دارید و هزینه ابزار مهم نیست، فلومتر منحنی شکل انتخاب مناسبی است. اما اگر فضای نصب محدود و بودجه محدودی دارید، فلومتر لوله مستقیم با دقت کافی برای بسیاری از کاربردها می‌تواند گزینه‌ای منطقی و اقتصادی باشد.

نحوه نصب فلومتر کوریولیس

مراحل و نحوه نصب فلومتر کوریولیس به شرح زیر است:

1. انتخاب محل مناسب برای نصب

فلومتر کوریولیس بایستی دور از منابع تداخلی مانند پمپ قرار گیرد، چون وجود پمپ باعث ایجاد لرزش در خطوط لوله می‌کند. اگر چند فلومترها بصورت سری در امتداد یک خط استفاده می شود، باید مراقب بود تا از تأثیر متقابل ناشی از تشدید ارتعاش بر روی یکدیگر جلوگیری شود. حتما فاصله بین فلومتر ها باید بیش از 2 متر باشد.

هنگام نصب فلومتر به انبساط و انقباض خطوط لوله انتقال سیال بدلیل تغییرات دمایی توجه کنید. اکیداً توصیه می شود که تجهیز در نزدیکی اتصالات لوله ها نصب نشود. در غیر این صورت، انبساط و انقباض خط لوله باعث ایجاد تنش عرضی می شود که بر صفر فلومتر تأثیر می گذارد، این امر در نهایت بر دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد.

فلومتر باید حداقل 5 متر دورتر از منابع تداخل الکترومغناطیسی صنعتی مانند موتورها و ترانسفورماتورها قرار گیرد. کوریولیس متر باید در موقعیتی قرار گیرد که لوله اندازه گیری (لوله ارتعاش) آن همیشه پر از مایع باشد و فشار در خروجی حفظ شود.

2. بسته شدن شیر قبل از کالیبراسیون نقطه صفر

لازم است پس از اتمام نصب، قبل از راه اندازی، کالیبراسیون نقطه صفر انجام شود. حتما از شیر کنترلی قبل از فلومتر (در فاصله بیش از 10 متری) استفاده نماید و در هنگام کالیبراسیون نقطه صفر شیر کنترلی را ببندید.

3. نصب فلومتر کوریولیس در جهت صحیح

زمانی که می‌خواهید فلومتر را برای اندازه‌گیری سیالاتی از قبیل مایعات، دوغ آب و گازها استفاده کنید لازم است تا تجهیز بصورت عمودی نصب شود، حتما باید لوله ارتعاشی کوریولیس بسمت راست متمایل باشد.

 اگر سیال مایع یا دوغاب است و می‌خواهید بصورت افقی فلومتر را ببندید حتما لوله ارتعاشی کوریولیس را در پایین خط لوله قرار دهید. و اگر سیال عبوری از فلومتر گاز باشد حتما لوله ارتعاشی باید بسمت بالا باشد. در تصویر زیر به جهت ورودی و خروجی توجه بفرمایید!

نصب صحیح فلومتر کوریولیس | آداک فرایند سپهر

4. سیال های حاوی حباب یا دارای ذرات جامد

در نصب فلومتر اگر احتمال می‌دهید در سیال حباب یا ذرات جامد وجود دارد حتما این نکات را در نظر بگیرید. تجهیز نباید در بالاترین یا در پایین ترین نقطه لوله انتقال سیال، نصب شود. همچنین، برای جلوگیری از خالی شدن فلومتر، نباید بعد از زانویی نصب شود.

نحوه نصب درست فلومتر کوریولیس | آداک فرایند سپهر

از کاهش یا گسترش لوله باید مستقیماً قبل یا بعد از فلومتر اجتناب شود. در نزدیکی فلومتر از نصب هرگونه شیر کنترلی، یا اتصالات که تولید صدا کند جدا اجتناب کنید. زیرا رعایت نکردن این موضوعات باعث ایجاد خطاهای اندازه گیری شود. برای نصب فلومتر 6 اینچی یا بزرگتر، فلومتر را با استفاده از اورینگ های لاستیکی به خط لوله ببندید.

برای مطالعه‌ی بیشتر: هر آنچه باید در مورد دتکتور گاز بدانید را می توانید بخوانید.

نحوه کالیبره کردن فلومتر کوریولیس

قبل از صفر کردن تجهیز، تمام هوای داخل تجهیز باید خارج شود. فلومتر باید طوری نصب شوند که در حین پر شدن از سیال، صفر شوند. هنگام صفر کردن، پمپ ها یا سایر تجهیزات مرتبط باید در حال کار عادی خود باشند تا بتوان صدای آنها را صفر کرد (البته به فاصله پمپ ها و موتورها در هنگام نصب توجه فرماید). فلومترهایی که امکان کالیبره کردن بصورت خطی دارند باید دارای شیرهای بلوکی و بای پس باشند.

انواع برند های مطرح در زمینه دبی سنج کوریولیس

شرکت آمریکایی EMERSON

شرکت آلمانی سوئیسی Endress Hauser

شرکت آلمانی KROHNE

شرکت ژاپنی YOKOGAWA

عواملی که مانع از کارایی صحیح فلومتر کوریولیس می‌شوند

ویسکوزیته بالای سیال

ویسکوزیته بالا می‌تواند باعث کاهش دقت اندازه‌گیری شود و در برخی موارد منجر به اختلال در عملکرد فلومتر شود.

انحراف از شرایط استاندارد

فلومتر کوریولیس برای اندازه‌گیری فلوی سیالات با شرایط استاندارد طراحی شده است. بنابراین در صورتی که شرایط سیال از شرایط استاندارد (مانند فشار، دما، ویسکوزیته و …) انحراف پیدا کند، دقت اندازه‌گیری کاهش می‌یابد.

حرکت نامتقارن سیال

در صورتی که سیال به شکل نامتقارن در لوله حرکت کند، دقت اندازه‌گیری کاهش یابد.

نصب نادرست

نصب نادرست فلومتر کوریولیس نیز می‌تواند باعث کاهش دقت و عملکرد فلومتر شود.

مشکلات ناشی از نویز و اختلالات الکترومغناطیسی

در صورتی که در محل نصب فلومتر کوریولیس، نویز و اختلالات الکترومغناطیسی وجود داشته باشد، احتمال دارد دقت اندازه‌گیری کاهش یابد.

خلاصه

در این مقاله در مورد فلومتر کوریولیس صحبت کردیم و توضیح دادیم که فلومتر کوریولیس بر اساس پدیده‌ای فیزیکی بنام اثر کوریولیس کار می‌کند. این فلومتر جرم سیال را با استفاده از اینرسی مایع یا گازی که از طریق لوله‌ای ارتعاشی عبور می‌کند و به حسگرهایی در ورودی و خروجی فلومتر مجهز است، اندازه‌گیری می‌نماید.

اینرسی خاصیتی از جسم است که در برابر تغییر سرعت یا تغییر جهت حرکت جسم مقاومت می‌کند. هر چه جرم یک جسم بیشتر باشد لختی آن بیشتر است. به قانون اول نیوتون قانون لختی نیز گفته می‌شود. افزایش حرکت سیال، باعث ایجاد نوسان قابل اندازه گیری در داخل تجهیز می‌شود که این افزایش متناسب با جرم سیال است. طراحی و عملکرد فلومترهای کوریولیس، آنها را قابل اعتمادترین ابزار اندازه گیری سیال و گاز تبدیل کرده است.
این جمله هم درست است که فلومترهای جرمی کوریولیس فلو را از طریق اینرسی اندازه گیری می کنند. دقت کوریولیس متر از 0.1 تا 2 درصد است. این دستگاه‌ها یکی از سریع ترین فناوری های در حال رشد در بازار نفت و گاز محسوب می‌شوند. پیشرفت‌های فناوری از اوایل دهه 1990 به کوریولیس امکان اندازه‌گیری گازهای بسیار سبک، سنگین، کثیف، تمیز، شیرین، ترش، گرم، سرد و یا در حالت دو فاز جزئی را داده است.

مشاوره سریع در مورد فلومتر و نحوه نصب و راه‌اندازی - نحوه انتخاب و استفاده درست از فلومترها

در مورد انتخاب بهترین نوع فلومتر کوریولیس این تصمیم نهایی به نیاز خاص فرآیند، ویژگی‌های سیال، محدودیت‌های محیط نصب و هدف اصلی اندازه‌گیری وابسته است. برای راهنمایی بیشتر می‌توانید با متخصصان شرکت آداک فرایند سپهر تماس بگیرید.

سوالات متداول

فلومتر کوریولیس چگونه کار می‌کند؟

دبی سنج جرمی کوریولیس با استفاده از اینرسی ناشی از حرکت سیال کار می کند. این اینرسی یا لختی باعث می شود که لوله متناسب با سرعت جرمی چرخش کند که این پیچش‌ها بوسیله سنسور اندازه‌گیری می‌شود. خروجی سنسور سیگنال استاندار جریانی 4 الی 20 میلی آمپر است.

چگونه فلومتر کوریولیس می‌تواند جرم و چگالی را دقیق اندازه‌گیری کند؟

زمانی که سیال از میان این لوله در حال ارتعاش عبور می‌کند، که یک جابجایی زمانی بسیار کوچک در فاز یا مسیر ارتعاش لوله ایجاد می‌شود. این تغییرات کوچک ناشی از برخورد سیال با لوله مرتعش هستند و حسگرهایی که در چند نقطه از لوله نصب شده‌اند، دقیقاً این اختلاف زمانی را ثبت می‌کنند. این جابجایی زمانی به جرم سیال عبوری وابسته است، یعنی حسگرها می‌توانند مقدار جرم مایع یا گاز را با دقت بسیار بالا محاسبه کنند. به بیان ساده‌تر، هر چه جرم سیال عبوری بیشتر باشد، تغییرات فاز در ارتعاشات لوله نیز بیشتر خواهد بود. ترانسمیتر داخل فلومتر این تغییرات را تحلیل کرده و جرم سیال را محاسبه می‌کند.
برای اندازه‌گیری چگالی، فلومتر کوریولیس فرکانس ارتعاشی لوله را هم ارزیابی می‌کند. زمانی که سیال با چگالی‌های مختلف از لوله عبور می‌کند، فرکانس طبیعی لوله (یعنی سرعت ارتعاشات آن) تغییر می‌کند. این تغییرات فرکانسی با مقدار چگالی سیال در ارتباط هستند و سیستم می‌تواند چگالی سیال را به دقت اندازه‌گیری کند. بدین ترتیب، فلومتر کوریولیس هم جرم و هم چگالی سیال را بدون نیاز به محاسبات اضافی و مستقیما از تغییرات ارتعاشی به دست می‌آورد.

مزایای استفاده از فلومتر کوریولیس در صنعت نفت و گاز چیست؟

از مزایای اصلی این نوع فلومتر، توانایی آن در اندازه‌گیری مستقیم فلوی جرمی است که برای کاربردهایی مانند اندازه‌گیری نفت خام، گاز طبیعی و سایر هیدروکربن‌ها اهمیت بسیاری دارد. در این صنعت، اندازه‌گیری دقیق جرم بجای حجم اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا تغییرات دما و فشار می‌توانند بر حجم سیالات تأثیر بگذارند، در حالی که جرم ثابت باقی می‌ماند.

تفاوت بین فلومتر کوریولیس و فلومترهای توربینی چیست؟

فلومترهای توربینی فلوی حجمی سیال را از طریق چرخش یک توربین کوچک در مسیر سیال اندازه‌گیری می‌کنند، به این ترتیب که سرعت چرخش توربین متناسب با حجم سیال عبوری است. در مقابل، فلومتر کوریولیس فلوی جرمی را مستقیماً اندازه‌گیری می‌کند و دقت بالایی در شرایط مختلف، از جمله سیالات با چگالی و ویسکوزیته متفاوت را ارائه می‌دهد و بدون قطعات متحرک است، که نیاز به نگهداری را کاهش می‌دهد.

تفاوت بین فلومتر کوریولیس و فلومترهای مغناطیسی چیست؟

فلومتر مغناطیسی با ایجاد یک میدان مغناطیسی در مسیر سیال، ولتاژی در سیال عبوری القا می‌کند و فلو حجمی را اندازه‌گیری می‌کند. این نوع فلومتر برای سیالاتی که خاصیت هدایت الکتریکی دارند مناسب است، اما نمی‌تواند فلوی سیالات غیر رسانا مانند گازها و برخی مایعات خالص را اندازه‌گیری کند. در مقابل، فلومتر کوریولیس می‌تواند طیف گسترده‌ای از سیالات، از جمله مایعات، گازها و حتی سیالات غیر رسانا را با دقت بالا اندازه‌گیری کند.

چه عواملی بر دقت فلومتر کوریولیس تأثیر می‌گذارند؟

یکی از این عوامل ویسکوزیته و دمای سیال است. تغییرات در ویسکوزیته و دما می‌تواند فرکانس ارتعاش لوله را تغییر دهد و بر خوانش‌ها تأثیر بگذارد. برای کم کردن این تأثیرات، استفاده از سنسورهای حرارتی داخلی که به تنظیم دستگاه کمک می‌کنند، ضروری است. همچنین، نصب صحیح فلومتر نقش مهمی در دقت آن دارد؛ هرگونه ارتعاش اضافی محیطی یا ضربه‌ای که از سیستم لوله‌کشی به فلومتر وارد شود، می‌تواند باعث ایجاد خطا در اندازه‌گیری‌ها شود.

راه‌های افزایش دقت اندازه‌گیری در دبی سنج کوریولیس کدامند؟

برای افزایش دقت، توصیه می‌شود که فلومتر در نقاطی نصب شود که از ارتعاشات مکانیکی و تلاطم جریان دور باشد. نوع سیال نیز عامل دیگری است؛ اگر سیال دارای ذرات جامد یا حباب‌های گاز باشد، این مواد می‌توانند در اندازه‌گیری جریان جرم اختلال ایجاد کنند. استفاده از تجهیزاتی برای حذف گازهای محلول یا فیلترهای اولیه برای سیالات حاوی ذرات جامد، دقت فلومتر را افزایش می‌دهد. کالیبراسیون دوره‌ای فلومتر کوریولیس نیز برای حفظ دقت و کاهش خطاهای احتمالی بایستی انجام شود.

هزینه خرید و نگهداری فلومترهای کوریولیس در مقایسه با سایر فلومترها چگونه است؟

هزینه اولیه خرید فلومتر کوریولیس معمولاً بالاتر از سایر انواع فلومترها است، اما این دستگاه در طولانی‌مدت نیاز کمتری به نگهداری و تعمیر دارد. و در مقایسه با دیگر فلومترها، کوریولیس‌ها در بلندمدت از نظر هزینه کلی بصرفه‌تر خواهد بود.

درباره داود شیرینی

داود شیرینی متولد 61، متخصص و واردکننده ابزاردقیق از سال 86، فارغ التحصیل رشته الکترونیک و کنترل ابزاردقیق، زمینه تخصصی دتکتور های گازی و انواع سطح سنج

یک دیدگاه در “فلومتر کوریولیس چیست؟ اصول کار و نحوه نصب (آموزش جامع)

  1. عباسی گفت:

    سلام بسیار روان نوشته اید ولی اگر ممکن است فیلم های آموزشی در زمینه فلومتر و مخصوصا فلومتر کوریولیس را بیشتر در وبسایت تون قرار بدین ممنون

دیدگاهتان را بنویسید

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