اندازه صفحه اوریفیس برای اندازه گیری جریان

در مورد صفحات اوریفیس و به طور خاص نحوه اندازه گیری صفحات اوریفیس برای اندازه گیری جریان و نرخ های جریان مختلف مرتبط با آنها را بیاموزید.

یکی از رایج ترین روش های اندازه گیری دبی سیال در لوله، ایجاد تغییر در سرعت سیال است که باعث افت فشار می شود. اگر بتوان افت فشار را اندازه گیری کرد، می توان سرعت و سرعت جریان را تعیین کرد. صفحات اوریفیس منبع بسیار رایج افت فشار هستند، اما انتخاب نوع و اندازه مناسب صفحه ضروری است.

🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل

فهرست مطالب:

🔰اندازه صفحه اوریفیس برای اندازه گیری جریان

🔰نسبت قطر لوله و روزنه

اندازه صفحه اوریفیس برای اندازه گیری جریان

هر سیستمی که با انتقال سیالات سروکار دارد باید از سرعت حرکت سیال آگاه باشد. این اندازه گیری یا نرخ جریان حجمی با واحدهایی مانند متر^3 در ثانیه یا گالن در دقیقه است. در عوض، نرخ ممکن است در عوض از چگالی سیال برای برگرداندن دبی جرمی بر حسب کیلوگرم در ثانیه استفاده کند.

صفحات اوریفیس مختلف تصویر از ABB.

یک سیال می تواند گاز یا مایع باشد و روش های اندازه گیری مشابه ممکن است میزان جریان را تعیین کند. در بسیاری از موارد، این روش با ایجاد افت فشار هنگام جریان سیال به پایین دست است. اگر سرعت سیال افزایش یابد، فشار از طریق دینامیک سیال که اصل برنولی را توضیح می دهد کاهش می یابد و مسئول بالا بردن بال هواپیما خواهد بود.

می توان سرعت را با محدود کردن ناگهانی قطر جریان افزایش داد، که هدف یک صفحه اوریفیس است. این صفحه بیشتر شامل یک سوراخ مرکزی (مترکز) است که در یک صفحه فولادی بین دو فلنج در یک بخش لوله نصب شده است. یک سنسور فشار در بالادست و دیگری در پایین دست قرار می گیرد که اندازه گیری دقیق افت فشار را ارائه می دهد. این افت فشار، سرعت سیال را تعیین می‌کند، که وقتی در ناحیه باز شدن سوراخ صفحه ضرب شود، سرعت جریان به دست می‌آید.

چند طرح مختلف برای صفحات شامل سوراخ‌های افست (“غیر مرکزی”) است که در آن سوراخ در مرکز نیست. همچنین برای دستیابی به شرایط جریان مناسب، سینک‌ها و سوراخ‌های متحرک پایین دست مختلفی وجود دارد. برای این مقاله، ما سوراخ متحدالمرکز استاندارد را در نظر خواهیم گرفت.

انتخاب اندازه مناسب صفحه و دهانه سوراخ اغلب توسط نرم افزار و یک تیم مهندسی انجام می شود. با این حال، عوامل متعددی از جمله اندازه سوراخ در مقابل قطر لوله، نرخ جریان حداقل و حداکثر و استراتژی اندازه‌گیری افت فشار از بالادست به پایین دست را شامل می‌شود.

نسبت قطر لوله و روزنه

اصطلاحی برای ساده کردن رابطه ریاضی بین لوله و سوراخ وجود دارد – “بتا”. این قطر داخلی (ID) لوله تقسیم بر قطر سوراخ است. از آنجایی که سوراخ همیشه کوچکتر از لوله است، این نسبت همیشه کمتر از 1 خواهد بود.

مقادیر بتا شدید می تواند منجر به دو مشکل شود – مقدار نزدیک به 1 به معنای باز شدن سوراخ بزرگ است. این باعث تغییر سرعت کمتر و در نتیجه تغییر فشار کمتر می شود. اندازه گیری دقت کمتری خواهد داشت. سوراخ کوچک به معنای مقدار بتا کوچک است و محدودیت شدید در لوله باعث ایجاد اختلال بزرگ در جریان می شود.

این ایده دو نگرانی مهم در مورد صفحات اوریفیس را نشان می دهد. این مشکلات همیشه باید در نظر گرفته شوند، اگرچه نباید آنقدر بد باشند که اجرای روش صفحه را ممنوع کنند.

افت فشار از صفحه اوریفیس فشار موجود را برای بقیه سیستم پایین دست کاهش می دهد. منبع (پمپ، کمپرسور و …) باید بتواند فشار مورد نیاز + افت مربوط به طول لوله و شیرها + این افت فشار جدید را از صفحه روزنه تامین کند.

فلومتر DP برای اندازه گیری جریان حجمی مایعات، گازها و بخار با صفحه اوریفیس. تصویر از گروه KROHNE.

سوراخ همچنان باید جریان کافی برای تامین صحیح سیستم را داشته باشد. این عاملی است که در طراحی مورد توجه قرار می گیرد. یک دهانه کوچکتر ممکن است سرعت را افزایش دهد، اما به دلیل اصطکاک و دینامیک جریان، خطی نیست. سوراخ بسیار کوچک ممکن است باعث جریان بسیار کم برای عملکرد صحیح سیستم شود.

یک توصیه رایج برای مقدار بتا مناسب بین 0.3 و 0.7 است. این بدان معناست که قطر سوراخ بین 30 تا 70 درصد شناسه لوله است.

حداقل و حداکثر نرخ جریان

نرخ جریان هر از گاهی در یک سیستم تغییر می کند. این تغییر دلیل برای اندازه گیری جریان در وهله اول است. هنگام اندازه گیری قطر حفره، حداکثر سرعت جریان ممکن باید شناخته شود تا حفره بتواند چنین جریانی را ایجاد کند. اگر جریان کمتر باشد، می تواند از آن عبور کند.

احتیاط این است که با کاهش سرعت جریان، دقت اندازه گیری کاهش می یابد. این به این دلیل است که سرعت نیز کاهش می یابد و منجر به اختلاف کمتری در فشارهای بالا/پایین دست می شود.

اگر حداکثر جریان بیش از حد بزرگ باشد، جریان متوسطی که انتظار دارید ببینید کمتر است و دقت کمتری دارد. مطمئن شوید که حداکثر نرخ جریان واقعی را در نظر می گیرید، اما مقدار بیش از حد بیش از حد را انتخاب نکنید، یا می توانید انتظار داشته باشید که در طول زمان دقت کمتری را مشاهده کنید.

افت فشار

از بسیاری جهات، این معیار طراحی از مقدار بتا تقلید می کند زیرا باز شدن سوراخ بر افت فشار از یک طرف به طرف دیگر تأثیر می گذارد.

تنها با در نظر گرفتن افت فشار، کمترین افت فشار ممکن 0 است (واحدها ممکن است psi، Bar، Pa و غیره باشند). بزرگترین افت فشار نشان دهنده محدوده مقیاسی است که باید استفاده کنید. هرچه حداکثر افت فشار بیشتر باشد، اندازه گیری دقیق تر است. آرزوی احتمالی داشتن دقیق ترین اندازه گیری ممکن است. خطر چنین تصمیمی این است که یک افت فشار زیاد فشار باقیمانده سیستم را کاهش دهد. این همان بیانیه ای بود که در نقطه شماره 1 قبلاً در مقاله بیان شد.

تغییر مقدار بتا افت فشار مورد انتظار را تغییر می دهد، بنابراین این دو عامل با هم مرتبط هستند. با این حال، طراحی مناسب صفحه اوریفیس باید هر دو محدوده افت فشار مناسب را برای اندازه گیری های دقیق بدست آورد، اما همچنین نباید فشار را محدود کند.

[fusion_person name=”تیم تولیدمحتوای میراکنترل” title=”میراکنترل؛کنترل فرایند اتوماسیون” picture=”https://miracontroller.com/wp-content/uploads/2021/02/icons8-manager-80.png” picture_id=”21002|full” pic_link=”” linktarget=”_self” pic_style=”” pic_style_blur=”” pic_style_color=”” pic_bordersize=”” pic_bordercolor=”” pic_borderradius=”” hover_type=”none” background_color=”” content_alignment=”center” icon_position=”bottom” social_icon_boxed=”” social_icon_boxed_radius=”” social_icon_color_type=”” social_icon_colors=”” social_icon_boxed_colors=”” social_icon_tooltip=”left” blogger=”” deviantart=”” digg=”” dribbble=”” dropbox=”” facebook=”” flickr=”” forrst=”” instagram=”” linkedin=”” myspace=”” paypal=”” pinterest=”” reddit=”” rss=”” skype=”” soundcloud=”” spotify=”” tumblr=”” twitter=”” vimeo=”” vk=”” whatsapp=”https://wa.me/989125376505″ xing=”” yahoo=”” yelp=”” youtube=”” email=”info@miracontroller.ir” show_custom=”no” hide_on_mobile=”small-visibility,medium-visibility,large-visibility” class=”” id=””]تمامی محتوای قرارگرفته در این سایت نتیجه زحمات یکایک افراد تیم تولیدمحتوای میراکنترل است. استفاده از این مطالب با ذکر منبع بلامانع می باشد.[/fusion_person][/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]