واحدهای اندازه گیری دبی

اندازه گیری دبی بصورت عمده بر اساس دو دسته واحد اندازه گیری صورت می گیرد واحدهای جرمی و واحدهای حجمی. در واحدهای جرمی نرخ عبور توده جرمی سیال در کسر مشخصی از زمان محاسبه می گردد نظیر Kgr/h. و در واحدهای حجمی نرخ عبور توده حجمی از سیال در واحد زمان محاسبه می شود نظیر لیتر بر دقیقه یا lit/min.

معمولا بصورت کلی نماد دبی حجمی در فرمول نویسی Q می باشد و علت آن نیز ارتباطی است که این کمیت با نرخ عبور انرژی موجود در سیال دارد. در بیان دبی های جرمی ازM در فرمول نویسی ها استفاده می گردد. ارتباط میان دبی جرمی و حجمی از طریق چگالی لحظه ای سیال بصورت زیر می باشد :

M =P*Q

 با توجه به رابطه میان حجم، جرم و چگالی سیال و اینکه چگالی سیالات تابع از دما و فشار هستند روش های بیان حجمی دبی سیالات نیازمند محاسبات مربوط به دما و فشار اند.

این وابستگی در سیالات فاز گاز بسیار شدیدتر است. این در حالی است که اندازه گیری دبی جرمی سیالات این وابستگی را از میان می برد و این خود یکی از مزایای اندازه گیری دبی جرمی می باشد.

شرایط مرجع اندازه گیری دبی

با توجه به وابستگی بسیار زیاد دبی سیالات فاز گاز به دما و فشار محیط و شرایط اندازه گیری دبی اندازه گیری شده در یک فشار و دما با فشار و دمای دیگر متفاوت است، از این رولازم است تا شرایطی از دما و فشار به عنوان شرایط مرجع میان افراد وارد در این حوزه در نظر گرفته شود تا مقادیر بر اساس شرایط دما و فشار مرجع بیان گردد.

شرایط مرجع بسیار در طول طی ۶ دهه گذشته توسط مراکز مختلف ارائه شده است از جمله شرایط نرمال و شرایط استاندارد در وضعیت فشار و دمای آزمایشگاهی مورد پذیرش هستند که در مستندات پژوهشی فنی مورد ارجاع قرار می گیرند.

شرایط نرمال اندازه گیری با احتساب فشار ۷۶۰ mmHg یا فشار در سطح دریا و دمای ۰° C می باشد. این شرایط بصورت عرف در اروپا رواج بیشتری دارد. شرایط استاندارد یا SATP اندازه گیری با احتساب فشار ۷۶۰ mmHg یا فشار در سطح دریا و دمای ۲۵° C نیز مورد ارجاع بسیار از فعالین این حوزه است.

استفاده از رابطه گاز کامل PV=nRT می توان میان این مراجع مقادیر را تبدیل نمود و یا از روی این مراجع به مقدار دبی اندازه گیری شده در هر محیط دست یافت.

بنابراین واحدهایی که در شرایط فوق مورد اندازه گیری باشند با نماد اختصاری S به عنوان استاندارد و یا نماد n به عنوان شرایط نرمال بیان می گردند نظیر :

sccm (standard cubic centimeter per minute ) ، sm3/sec (standard cubic meters per second) ، kscm/h (thousand standard cubic meters per hour) ، mln/min (milliliter normal per minute)

 دقت اندازه گیری

صرف نظر از اساس اندازه گیری دبی که می توان از روش های گوناگونی صورت پذیرد بیان دقت اندازه گیری اصلی ترین پارامتر برای انتخاب دستگاه اندازه گیری مناسب می باشد. بطور رایج بیان دقت اندازه گیری بر اساس درصد می باشد و به دو صورت درصد از مقدار نهایی  و یا درصدی از مقدار قرائت شده می باشد.

اندازه گیری دبی سیالات

 یکی از پر کاربردترین وسایلی که امروزه در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد rotameterمی باشد. rotameters نوعی دبی سنج است که می تواند دبی سیال عبوری( مایع و یا گاز)از یک لوله را اندازه گیری نماید.

استفاده از روتامتر برای اندازه گیری دبی جریان سیال بسیار معمول است. rotameters از یک مجرای مخروطی تشکیل می شود(یک لوله شیشه ای که قطر آن با شیب ملایم کم می شود)که درون آن یک جسم شناوری که به اندازه پایه لوله شیشه ای است قرار گرفته است. rotameters به طور عمودی نصب شده و جریان به آن وارد می شود.
در اثر عبور جریان سیال از پایین به بالای rotameters، 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 rotameter خوانده می شود، معرف دبی جریان می باشد. هر چه دبی جریان عبوری از روتامتر بیشتر باشد، محل شناور بالاتر خواهد بود.
در اکثر کارکردهای rotamete، دبی مستقیما از درجه بندی هایی که روی لوله شیشه ای نوشته شده است خوانده می شود.
در بعضی موارد یک سنسور اتوماتیک ارتفاع جسم شناور را اندازه می گیرد. این گونه روتامترها اغلب از فولاد یا دیگر مواد مقاوم در برابر سیالات فشار بالا ساخته می شوند.

روتامترها ممکن است در اندازه ای ۰.۲۵ اینچ تا اندازه های ۶ اینچ باشند و نسبت به اریفیس پلیت گستره وسیع تری از جریان را با دقت ۲ ± درصد را اندازه می گیرند.