در این مقاله کارشناسان کنترل فرآیند در مورد فلومترها و کاربردهای آبیاری بحث می کنند، از جمله اینکه چرا هزینه و ارزش باید در بالای ذهن یک مهندس باشد.
🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل
پرسش و پاسخ محاسبه مقدار انتخاب های اندازه گیری جریان آبیاری
سوال :
من یک سوال در مورد انتخاب فلومتر دارم. من دانشجوی irrigation هستم و می خواهم یک فلومتر برای لوله آب آبیاری انتخاب کنم. ممکن است معنی دقیق مایع کثیف را برای من توضیح دهید؟
لطفاً من را به منابعی در مورد اندازه گیری آب آبیاری، به ویژه پوشش زمانی که آب آبیاری دارای حباب هوا یا جریان معکوس است، یا اگر لوله از مواد پلاستیکی ساخته شده است، ارجاع دهید.
پاسخ 1:
هزینه معمولاً یک نگرانی اساسی در برنامه های آبیاری است. ارزش نقدی آب آبیاری معمولاً برای توجیه صرف پول اضافی برای کاهش عدم قطعیت داده های جریان بسیار کم است. خطوط ضربه ای به درستی نصب شده، لوله های پیتوت ساده یا متوسط را کاربردی می کند. آن ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند و ارزان تر از فلومترهای مغناطیسی هستند. نصب باید بدون خاموش کردن سیستم، هر گونه اتصال را پاک کند. همچنین، نصب لوله‌های پیتوت با شیرها و بسته‌بندی برای امکان حذف و جایگزینی در حین کار کردن خط لوله، معمول است.
در چند کاربرد، جریان کمی از آب فیلتر شده را برای پاکسازی خطوط ضربه ای مشخص کرده ایم، جایی که سیال جاری بسیار کثیف است. انتخاب ابزار باید بر اساس ارزش داده ها باشد، زیرا افزایش دقت اغلب گران تر از حد مجاز است. سادگی و استحکام سیستم ارزشمند است حتی اگر تعیین ارزش پولی مشخص برای آن ها دشوار باشد.
پاسخ 2:
آبیاری همیشه بخش مهمی از مصرف آب در کشاورزی بوده است. امروزه با توجه به اینکه تغییرات آب و هوایی باعث خشکسالی در برخی از نقاط جهان می شود، اندازه گیری جریان آب و توزیع آن در بین استفاده کنندگان اهمیت پیدا می کند. کتاب راهنمای من تمام فلومترها را با جزئیات توضیح می‌دهد، اما برای این پاسخ، من بر آن‌هایی تمرکز می‌کنم که معمولاً در توزیع آب، آبیاری و اندازه‌گیری فاضلاب استفاده می‌شوند. برخی از این فلومترها می توانند جریان را در خطوط لوله تشخیص دهند، در حالی که برخی دیگر فقط در کانال های باز کار می کنند.
در کاربردهای خط لوله، مهم است که لوله از داخل پر و تمیز باشد. کنتورها را می‌توان در نقاط پایین قرار داد، اگر آب تمیز باشد یا مکان‌های عمودی جریان بالا با مسیرهای مستقیم وجود داشته باشد، همانطور که مشخص شده است. همچنین مطلوب است که سنسور هیچ قسمت متحرکی نداشته باشد و سطوح داخلی صاف و بدون محدودیت داشته باشد.
مغناطیسی، اولتراسونیک، پروانه، لوله ونتوری و فلومتر اوریفیس همگی در کاربردهای آبیاری استفاده می‌شوند، اگرچه اوریفیس ها فقط در کاربردهای آب تمیز استفاده می‌شوند. آن ها را می توان در لوله های فلزی یا پلاستیکی (به جز واحدهای اولتراسونیک گیره دار) نصب کرد. به جز برخی از طرح‌های پروانه‌ای، نمی‌توانند جریان معکوس را اندازه‌گیری کنند و به دلیل اینکه فلومتر حجمی هستند و وجود حباب‌های هوا بر حجم عبوری آب می‌افزاید. بنابراین، این فلومترها بالا خواهند بود. اگر فقط بازخوانی محلی جریان کل مورد نیاز است، می توانید از یک لوله ونتوری درون خطی با یک فلومتر جابجایی کل کوچک و ارزان قیمت که در یک خط بای پس بین شیرهای فشار بالا و پایین آن نصب شده است استفاده کنید. اگر به درستی کالیبره شود، این تنظیم می تواند جریان کلی را بدون نیاز به پاور ساپلای نمایش دهد. در مناطق دورافتاده بدون شبکه برق، برق خورشیدی ذخیره شده با باتری، اغلب به عنوان منبع انرژی برای انتقال داده های بی سیم استفاده می شود.
لوله های پیتوت (1B) فقط برای آب تمیز قابل استفاده هستند. آن ها کم هزینه هستند و برای هر اندازه خط لوله بالاتر از 2 اینچ مناسب هستند. علاوه بر این، آنها فقط به افت فشار کم و دائمی نیاز دارند و می توانند در زمانی که سیستم تحت فشار است وارد شوند. از معایب آن ها می توان به دقت کم (معمولاً زیر 2٪ مقیاس کامل) و برد کم (3:1) اشاره کرد. علاوه بر این، آن ها فقط برای جریان های با سرعت بالا (عدد رینولدز بالای 20000) مناسب هستند و می توانند به تمیز کردن یا پاکسازی مکرر نیاز داشته باشند.
Propeller سنج‌ها (1C) پس از فلومترهای مغناطیسی در کاربردهای آبیاری محبوبیت دارند. آن ها در مدل های تمام سوراخ و مدل های درج برای لوله های حداکثر 24 اینچی در دسترس هستند. واحدهای به سبک درج برای خطوط بزرگتر ایده آل هستند. قیمت آن ها کمتر از مغناطیسی است اما دارای قطعات متحرک هستند، بنابراین با گذشت زمان در معرض تخریب قرار می گیرند و ممکن است نیاز به جایگزینی یاتاقان داشته باشند. فلومترهای پروانه ای در دبی های پایین (5 تا 10 درصد جریان کامل) دقت کمتری دارند و نباید در سرعت هایی بیش از سرعت های مشخص شده کار کنند زیرا ممکن است سایش زودرس یاتاقان ها رخ دهد. حرکات تیغه آن ها معمولاً به صورت مغناطیسی تشخیص داده می شود و هر تیغه پالسی ایجاد می کند که با اتر متر و اکثر سیستم های AMR سازگار است.
اندازه گیری جریان های باز بزرگتر معمولاً شامل اندازه گیری سرعت یا سطح است. شما می توانید اندازه گیری جریان خود را با انتخاب یک حفره متقاطع تقریباً 50 فوتی، مستقیم و ثابت طراحی کنید و زمان حرکت شناور به سمت آن را اندازه گیری کنید. از آنجایی که آب سریعتر روی سطح حرکت می کند، سرعت جریان واقعی معمولاً حدود 60 درصد اندازه گیری شده است. اگرچه این روش نسبتاً نادرست است، اما رایگان و قابل تکرار است.
سرریزها (2B) را می توان در کانال های باز برای اندازه گیری جریان ها بدون حد بالایی نصب کرد. محدودیت‌های آنها شامل دقت کم (10%) و نیاز به تفاوت قابل‌توجه در هد بین سطوح آب بالادست و پایین دست است. چنین نیازی اغلب یا در گودال های سطح مسطح در دسترس نیست یا نامطلوب است. همچنین، اغلب لازم است که یک استخر یا منطقه سکون در بالای سرریز برای کاهش سرعت آب ایجاد شود. نصب سرریز در گودال های خاکی می تواند به خصوص مشکل ساز باشد زیرا ناحیه سکون در گودال بالای سرریز غالباً “لیل می شود” در حالی که فرسایش بیش از حد ممکن است در پایین دست سرریز نیز رخ دهد. برای سرریزهای مستطیلی جریان به صورت زیر محاسبه می شود:
Q = 3.33 (L-0.2H)H1.5
جایی که :
= Q جریان بر حسب فوت مکعب در ثانیه
= L طول تاج، که طول بر حسب فوت پایین دهانه مستطیلی است
H = سر، که اختلاف فوت بین سطح بالادست و پایین یک سرریز مستطیلی است
فلوم های Parshall (2C) با اختلاف ارتفاع کمتری بین سطوح آب بالادست و پایین دست نسبت به سرریزها کار می کنند و به حوضچه های ساکن بالادست بزرگ نیاز ندارند. همچنین، سرعت جریان بالاتر آن ها تمایل به شستشوی رسوبات سیلت دارد. مشابه سرریزها، اندازه‌گیری سطح بالادست جریان را نشان می‌دهد که متناسب با H1.6 است و H هم سطح است. بردپذیری در قسمت گلوگاهی 8 فوتی بالا است و می توانند میزان جریان را از 2000 تا 62000 گرم در دقیقه اندازه گیری کنند. علاوه بر این، آن ها می توانند از پلاستیک یا بتن ساخته شوند.
برای سفارش و یا خرید انواع محصولات ابزار دقیق و همچنین کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.
منبع:
