روشهاي اندازه گيري دبي سنجي سيالات
|
1) روش مستقيم : اين روش،روش دقيقي براي محاسبه دبي سيالات مي باشد،ولي کاربردش محدود است.(روش آزمايشگاهي است)در کاليبره کردن دبي سنجها استفاده مي شود. 2) روش غير مستقيم :الف) بر اساس اختلاف فشار موضعي در جريان سيال (در لوله هايي که در طولشان داراي مقاوم موضعي هستند.) الف-1) روزنه ها (Orifice):داراي انقباض و فوران هستند. الف-2) شيپوره ها:در شيپوره بر خلاف روزنه،فوران و انقباض نداريم. الف-3) قطعات همگرا- واگرا- لوله وانتوري (Venturi Tube) : در اين روش افت انرژي زياد است. الف-4) زانويي (Elbow meter) : در اين روش تلفات انرژي به صورت افت فشار ظاهر مي شود. ب) استفاده از وسايل اندازه گيري سرعت جريان در مقطع ب-1) اندازه گيري دبي از طريق پروفيل سرعت ب-2) سرعت موضعي در مقطع ج) استفاده از موانع داخل جريان ج-1) دبي سنجهاي توربيني ج-2) دبي سنجهاي پسايي (از نوع دراگ هستند.) تعيين سرعت موضعي يا سرعت متوسط در مقطع: در اين روش سرعت عبوري سيال را در هر مقطع مشخص مي کنند و پروفيل کامل سرعت را رسم مي کنند(پرو فيل سرعت را با وارد کردن سيال رنگي به داخل جريان براي نمايان شدن سرعت سيال مشخص مي کنند) سپس با استفاده از فرمول زير دبي را مي يابند: اين روش چون زمان بر است فقط در کارهاي دقيق تحقيقاتي کار برد دارد. اندازه گيري سرعت موضعي به کمک لوله ي پيتو:لوله پيتو يک وسيله با دوام و يک روش بسيار دقيق براي اندازه گيري سرعت است.اگر سرعت يک نقطه ي را بيابيم و در فرمول زير بگذاريم ديگر زمان زيادي لازم نيست و اين روش عملياتي مي شود.در تمامي شيوه هاي اين روش از يک سطح جريان به کمک پيزو متر،فشار استاتيکي جريان وتوسط لوله ي پيتو٬ فشار مطلق داخل جريان را اندازه مي گيرند و اختلاف اين دو فشار، فشار ديناميکي جريان را نشان مي دهد كه با در دست داشتن آن مي توان دبي جريان را محاسبه کرد. نقطه ي S نقطه ي توقف است بين دو نقطه يS وM معادله ي برنولي را مي نويسيم اگر لوله ي پيتو عمود نباشد جريان را کاملا متوقف نمي کند و خطاي زيادي ناشي از مولفه هاي سرعت خواهيم داشت.
انواع لوله هاي پيتو: فلومتر پيتو: در اين دستگاه از 4 نقطه فشار ديناميکي و فشار کل سيال را اندازه مي گيريم که باعث افزايش دقت آزمايش مي شود.و خطاي ناشي از عمود نبودن لوله ي پيتو تقليل مي يابد. لوله ي پيتو- پرانتل: در اين دستگاه نيز مي توان لوله ي پيتو و استاتيک را يکي گرفت. در مقطع نشان داده شده 8 سوراخ موجود است که فشار استاتيک را با آنها اندازه مي گيرند. نحوه انجام آزمايش: پيتومتررا وارد مدار مي کنيم.اين دستگاه شامل يک شبکه لوله است که آب در آن توسط پمپي که به يک مخزن متصل است به گردش در مي آيد و در مسير لوله ها روزنه،شيپوره ، قطعه ي هم گرا- واگرا و يک پيتو متر موجود است . مي توان بالا دست و پايين دست هر يک از اين قطعات را به دو لوله ي پيزو متر که در دستگاه تعبيه شده است وصل کرده و از اين طريق اختلاف فشار آنها را بدست آورد قبل از آزمايش پيزومتر هواگيري ميشود بدينترتيب كه ابتدا شير بالاي پيزومتر باز شده و از پايين فشار آب باعث ميشود كه سطح آب بالا رود و هوا را از شير بالاي مخزن خارج كند بعد از هواگيري كامل شير مخزن بسته شده و هواي فشرده مجدداً دميده ميشود. اين هواي فشرده باعث ميشود كه از بالا به سطح سيال فشار وارد آيد اگر از اين هواي فشرده استفاده نشود نياز به لوله بلندي است كه بازاي هر يك اتمسفر اختلاف فشار بايد 10m لوله استفاده كرد كه اين كار عملاً غيرممكن است. چون اساس كار دبي سنجي بر اختلاف فشار است و اين هوا بر هر دو طرف لوله پيزومتر به يك اندازه فشار وارد ميكند پس خطاي اندازهگيري در پي نخواهد داشت. پمپ را روشن مي کنيم و توسط فلکه اي که در مسير موجود است دبي هايي را به شبکه وارد کرده و حجم سيال شارش شده به كمك آبنما اندازهگيري ميشود وقتي كه سطح آب به صفر رسيد كرونومتر را استارت كرده و وقتي سطح آن به ده رسيد متوقف ميشود. پس حجم سيال برابر با Lit 10 است از حاصل تقسيم حجم بر زمان شارش دبي واقعي محاسبه ميشود. اين كار با باز شدن فلكه آب چند بار تكرار ميشود. به ازاي هر بازشدگي فلكه دبي و ارتفاع يک باراندازهگيري ميشود و مقدار آنها در فرمول جاگذاري ميگردد.با به دست آوردن کميتهاي لازم ٬ مي توان را با فرمول هاي زير بدست آورد . دلايل زير را مي توان علت خطاهاي موجود در آزمايش دانست: 2- خطاي خواندن سطح آب مانومتر 3- تجهيزات اضافي نصب شده برروي لوله موجود درآزمايشگاه تا حدودي 4- هواي داخل لوله هاي پيزومتر جهت اندازه گيري فشار کاربرد صنعتي لوله پيتو اندازه گيري سرعت موضعي جريان و به تبع آن اندازه گيري دبي است. چون فاصله دهانه لوله پيتو مي تواند از سطح لوله و يا سطح آزاد مايع در کانال هاي باز تغيير کند پس مي توان از آن براي توزيع سرعت در لايه مرزي بهره گرفت.يکي از کاربردهاي متداول لوله پيتو دراندازه گيري سرعت هواپيماست.ولي چون در اين مورد اثرات تراکم پذيري نيز ظاهر مي شود بايد ضريب تصحيح بيشتري به کار برد. مزيّت لوله پيتو اين است که اين لوله نسبت به انحراف از امتداد جريان حساس نيست و اگر انحران آن نسبت به امتداد جريان کمتر از باشد،خطاي حاصل تنها در حدود چند درصد معدود(دو يا سه درصد) خواهد بود که اين وﻳﮋگي خيلي حائز اهميت است. اندازه گیری دبینام دستگاه : اندازه گیری دبی کد دستگاه : DA-FM08 اطلاعات فنی : نشان دادن روشهای مختلف اندازهگیری دبی مایعات تراکم ناپذیر شامل ونتوریمتر، صفحه اوریفیس و روتامتر عملکرد ساده و تطابق نتایج عملی با تئوری آزمایش های قابل انجام : برررسی رابطه برنولی در مایعات تراکمناپذیر مقایسه مستقیم اندازهگیری دبی با استفاده از یک ونتوریمتر، صفحه اوریفیس و روتامتر مقایسه افت فشار روی هر یک از ادوات اندازهگیری دبی مقایسه افت فشار روی یک بازشدگی ناگهانی و یک زانویی ۹۰ درجه ابعاد و وزن : طول * عرض * ارتفاع : mm 900× ۳۸۰ × ۹۰۰ وزن : حدوداً Kg19 توضیحات : به کمک دستگاه اندازهگیری دبی دانشجویان با روشهای رایج برای اندازهگیری دبی مایعات تراکم ناپذیر و کاربرد رابطه برنولی آشنا میشوند. جریان آب از میز هیدرولیک (DA-FM22 که به طور جداگانه عرضه میشود). وارد یک لوله افقی میشود که در ورودی آن یک شیر دریچهای قرار دارد و سپس از یک ونتوریمتر و یک صفحه اوریفیس عبور کرده، از طریق یک زانویی وارد یک روتامتر میشود. آب خروجی از روتامتر وارد مخزن میز هیدرولیک میشود که در آنجا دبی آب اندازهگیری میشود. در مسیر عبور آب نقاط مختلفی برای اندازهگیری فشار به مانومترهای لولهای که به صورت عمودی روی پانل نصب شدهاند، متصل شده است. دستگاه دارای دستورکار , گارانتی و خدمات پس از فروش می باشد.
یکی از وسایل پر کاربردی که امروز می خواهیم به شما معرفی نماییم روتامتر می باشد. روتامتر نوعی دبی سنج است که می تواند دبی سیال عبوری از یک لوله را برای ما اندازه گیری نماید. این سیال می تواند مایع و یا گاز باشد. استفاده از روتامتر برای اندازه گیری دبی بسیار رواج دارد. روتامتر از یک مجرای مخروطی تشکیل می شود که درون آن یک شناور موجود می باشد. در اثر عبور جریان سیال از پایین به بالای روتامتر، نیروی مقاومی به این شناور وارد می شود و آن را به طرف بالا حرکت می دهد. با بالا رفتن شناور، سطح مقطع روتامتر افزایش یافته و لذا سطح جریان میان شناور و مجرای مخروطی روتامتر افزایش می یابد.
شناور تا جای بالا می رود که نیروی مقاوم سیال، نیروی ارشمیدس و وزن سیال یکدیگر را خنثی نمایند و سیستم به حالت تعادل برسد. در این صورت مکان شناور که به صورت مستقیم از روی روتامتر خوانده می شود، معرف دبی جریان می باشد. هر چه دبی جریان عبوری از روتامتر بیشتر باشد، محل شناور بالاتر خواهد بود.
از کاربردهای روتامتر می توان به آزمایشگاه ها، سیستم های تأسیساتی و به
طور کلی تمام جاهایی که دانستن دبی یک جریان سیال لازم باشد اشاره نمود.
بخشهایی از این گزارش آزمایش:
| ||||||||


