در میان روشهای اندازهگیری جریان، یک خانواده هست که نه پره میچرخاند و نه فشار میشکند: روش حرارتی. اصلش را همه با تجربهٔ روزمره میشناسند — دستِ خیس در باد، سریعتر سرد میشود. هرچه جریان بیشتر باشد، حرارت بیشتری از یک جسم گرم برده میشود، و دقیقاً از همین رابطه برای سنجش جریان استفاده میشود.
دو سنسور دما در مسیر جریان قرار میگیرند: یکی آزادانه دمای سیال را میخواند (مرجع) و دیگری با یک المان کوچک گرم نگه داشته میشود. هرچه جریان بیشتر باشد، حرارت بیشتری از سنسور گرم برده میشود و اختلاف دمای این دو کمتر میشود. مدار الکترونیکی از روی همین اختلاف — یا از روی توان لازم برای ثابت نگه داشتن آن — جریان را محاسبه میکند.
انتقال حرارت به تعداد مولکولهایی که از کنار سنسور میگذرند وابسته است، نه به حجمشان. نتیجه: فلومتر حرارتی مستقیماً دبی جرمی (کیلوگرم بر ساعت یا نرمال متر مکعب) میدهد، بدون آنکه لازم باشد فشار و دما را جداگانه بخوانید و تصحیح کنید. برای گازها — که حجمشان با کوچکترین تغییر فشار جابهجا میشود — این یک مزیت تعیینکننده است.
کاربردهای کلاسیک: اندازهگیری هوای فشرده و پایش نشتی شبکهٔ هوا (که یکی از بزرگترین منابع اتلاف انرژی در کارخانههاست)، گاز سوخت مشعل، هوای احتراق و گازهای فرایندی. نمونهٔ موجود: فلومتر جرمی حرارتی اندرس هاوزر ATT12. برای سنجش سرعت هوا در کانال و اتاق تمیز هم سنسور سرعت هوا کوبولد KAH ساخته شده است.
گاهی اصلاً عدد نمیخواهید؛ فقط باید مطمئن شوید جریان برقرار است. همان اصل حرارتی، در سادهترین شکلش، یک سوئیچ مطمئن میسازد: سوئیچ و نشانگر کالریمتری کوبولد KAL-L. چون قطعهٔ متحرکی ندارد، برخلاف فلوسوئیچهای پدلی چیزی برای شکستن یا گیر کردن وجود ندارد.
کاربرد اصلیاش حفاظت است: قطع پمپ هنگام خشککاری، توقف دستگاه جوش یا لیزر وقتی آب خنککاری قطع میشود، و اینترلاک مدارهای روغنکاری. در همین خانواده، فلومتر انرژی حرارتی کوبولد KEC با ترکیب دبی و اختلاف دمای رفت و برگشت، مستقیماً انرژی حرارتی مصرفشده را حساب میکند — ابزار پایهٔ مدیریت انرژی در چیلر و موتورخانه.
اگر دقت جرمی بالا برای مایعات میخواهید سراغ کوریولیس بروید و برای بخار ورتکس. مرور کل خانوادهٔ فلومترها در راهنمای انتخاب فلومتر کوبولد آمده است.
برای انتخاب، نوع گاز یا مایع، رنج دبی و قطر لوله را بفرستید: 021-88850346 و 021-88658508.
© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.
قدیمیترین و هنوز پرکاربردترین روش اندازهگیری دبی در صنعت، سادهترین اصل فیزیک را به کار میگیرد: سیال را از یک تنگنا عبور بده و افت فشار را بخوان. چیزی حدود نیمی از اندازهگیریهای دبی در پالایشگاهها و نیروگاههای دنیا هنوز با همین روش انجام میشود — چون ارزان، مقاوم و کاملاً استاندارد است.
وقتی سیال از یک مقطع باریک عبور میکند، سرعتش زیاد و فشارش کم میشود (اصل برنولی). با اندازهگیری اختلاف فشار قبل و بعد از تنگنا، دبی محاسبه میشود. نکتهٔ مهمی که همه باید بدانند: این رابطه خطی نیست، ریشهٔ دوم است. یعنی اگر دبی نصف شود، اختلاف فشار به یکچهارم میرسد — و به همین دلیل دقت این روش در دبیهای پایین بهشدت افت میکند و معمولاً زیر ۳۰ درصد رنج، قابل اتکا نیست.
یک صفحهٔ فلزی با سوراخ دقیق در وسط، بین دو فلنج نصب میشود. مزیتهایش: ارزان، بدون قطعهٔ متحرک، قابل ساخت برای هر سایز لوله و — مهمتر از همه — محاسباتش کاملاً استاندارد شده است (ISO 5167)، پس بدون کالیبراسیون عملی هم میتوان به عددش اعتماد کرد. نمونهٔ موجود: صفحه اوریفیس کوبولد KPL.
عیبش هم روشن است: بخش زیادی از افت فشار ایجادشده هرگز بازیابی نمیشود و این یعنی هزینهٔ دائمی پمپاژ. لبهٔ تیز صفحه هم اگر ساییده یا رسوبگرفته شود، خطا ایجاد میکند.
بهجای بستن مسیر، یک لولهٔ باریک با چند سوراخ در عرض جریان قرار میگیرد و فشار کل و فشار استاتیک را میسنجد. چون مسیر تقریباً باز میماند، افت فشار دائمی بسیار کم است — مزیتی که در کانالهای هوا، دودکشها و لولههای قطر بزرگ (که اوریفیس برایشان گران و پرافت است) تعیینکننده میشود. نصبش هم اغلب Hot-Tap است، یعنی بدون قطع خط. نمونه: لوله پیتوت کوبولد ANU.
اوریفیس و پیتوت فقط «اختلاف فشار» میسازند؛ تبدیل آن به دبی کار ترانسمیتر اختلاف فشار است. مدلهایی مثل اندرس هاوزر Deltabar S PMD75 و روزمونت 3051CD علاوه بر خواندن ΔP، جذر را هم داخل خودشان میگیرند و مستقیم دبی میدهند.
اگر افت فشار برایتان مهم است و بودجه اجازه میدهد، ورتکس یا مغناطیسی جایگزینهای بهتری هستند. برای انتخاب و محاسبهٔ سایز اوریفیس، مشخصات سیال و لوله را بفرستید: 021-88850346 و 021-88658508.
© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.
در دنیای دیجیتال امروز، هنوز دو فلومتر مکانیکی جایگاه محکمی دارند: توربینی و دندهای (Oval Gear). دلیلش ساده است — قیمت مناسب، دقت خوب و نیاز نداشتن به تنظیمات پیچیده. اما هر کدام برای سیال خاصی ساخته شدهاند و انتخاب اشتباه، خیلی سریع خودش را با سایش و خطا نشان میدهد.
سیال به پرههای یک روتور برخورد میکند و آن را میچرخاند؛ سرعت چرخش با دبی متناسب است و یک سنسور مغناطیسی، عبور هر پره را بهصورت پالس میشمارد. خروجی فرکانسی، اتصال به کانتر و PLC را بسیار ساده میکند و دقت در شرایط مناسب خیلی خوب است.
اما یک نکتهٔ کلیدی: عملکرد توربینی به ویسکوزیته حساس است. با بالا رفتن ویسکوزیته، اصطکاک بیشتر میشود و منحنی کالیبراسیون تغییر میکند — به همین دلیل توربینی برای مایعات تمیز و کمویسکوز مثل آب، حلال و سوخت سبک عالی است. نمونهها: فلومتر توربینی کوبولد DOT و برای دبیهای خیلی کم PEL-L.
دو چرخدندهٔ بیضی داخل محفظه با فشار سیال میچرخند و در هر دور، حجم مشخص و ثابتی از سیال را بین دنده و بدنه «پیمانه» و منتقل میکنند. پس شمارش دورها یعنی شمارش مستقیم حجم — به همین دلیل به این خانواده جابهجایی مثبت (Positive Displacement) میگویند.
مزیت بزرگ اینجاست: چون سیال بین دندهها حبس و منتقل میشود، ویسکوزیتهٔ بالا نهتنها مشکل نیست، بلکه با کاهش نشتی داخلی دقت را بهتر میکند. برای روغن، رزین، چسب، ملاس و سوخت سنگین، دندهای انتخاب اول است: فلومتر دندهای کوبولد DON-H. مقالهٔ اختصاصی این نوع را هم قبلاً در فلومتر چرخدندهای OVAL GEAR چیست؟ نوشتهایم.
هر دو نوع قطعهٔ متحرک دارند و ذرات جامد میتوانند یاتاقان توربین یا دندهها را ساییده و از کار بیندازند. نصب صافی (Strainer) قبل از فلومتر برای هر دو الزامی است. اگر سیال شما ذرات دارد یا دوغابی است، اصلاً سراغ این خانواده نروید و فلومتر مغناطیسی را انتخاب کنید. برای بخار و گاز هم فلومتر ورتکس پاسخ درست است.
گزینهٔ سومی هم هست که قطعهٔ متحرک ندارد: فلومتر التراسونیک کوبولد DUC برای مایعات تمیز، بدون افت فشار. برای مرور کل خانواده، راهنمای انتخاب فلومتر کوبولد را ببینید.
برای انتخاب مدل، نوع سیال، ویسکوزیته، دبی و قطر لوله را بفرستید: 021-88850346 و 021-88658508.
© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.
در هر مخزنی دو سؤال جدا وجود دارد: «چقدر پر است؟» و «آیا به حد خطر رسید؟». برای اولی ترانسمیتر پیوسته لازم است، اما برای دومی — که در عمل بیشتر با ایمنی سروکار دارد — یک لول سوئیچ ساده کافی است. محافظت پمپ در برابر خشککاری و جلوگیری از سرریز مخزن، دو کاری است که هر روز در همهٔ صنایع به عهدهٔ همین قطعهٔ کوچک است.
یک چنگال دوشاخه با فرکانس طبیعی خودش مرتعش میشود؛ لحظهای که داخل مایع فرو میرود، فرکانس بهخاطر میرایی افت میکند و مدار الکترونیکی این تغییر را به یک خروجی سوئیچی تبدیل میکند. مزیت بزرگش این است که تقریباً به هیچ خاصیتی از سیال وابسته نیست — رسانایی، چگالی، ثابت دیالکتریک و کف، هیچکدام مهم نیستند و نیازی به کالیبراسیون هم ندارد.
یک شناور روی سطح مایع بالا و پایین میرود و در ارتفاع معین، کنتاکت مغناطیسی (رید سوئیچ) را میبندد. هیچ برقی برای خود اندازهگیری لازم نیست، قیمت پایین است و برای مایعات تمیز کاملاً قابل اتکاست. محدودیتش: قطعهٔ متحرک دارد و در سیال چسبنده یا پرذره ممکن است گیر کند. نمونهها: لول سوئیچ شناور کوبولد NAB، نسخهٔ سبک پلاستیکی NKP و مبدل شناور زنجیرهای MM که با زنجیرهٔ رید، سطح را پلهپله گزارش میکند.
در ستون بایپس کنار مخزن، شناور داخل لوله بالا و پایین میرود و با کوپل مغناطیسی، هم نشانگر رنگی بیرونی را میچرخاند و هم میتواند چند سوئیچ حد را فعال کند — بدون هیچ نفوذی به بدنهٔ مخزن. نمونهها: لول سوئیچ مغناطیسی کوبولد سری M و نشانگر سطح بایپس NBK با گواهی ATEX.
یک موتور کوچک پرهای را میچرخاند؛ وقتی مواد به پره میرسند، چرخش متوقف و سوئیچ فعال میشود. ساده، قوی و بسیار رایج در سیلوها: مانیتور سطح پره دوار کوبولد NIR.
اگر بهجای هشدار حد، عدد پیوستهٔ سطح میخواهید، راهنمای اندازهگیری سطح مخزن را ببینید. برای انتخاب مدل، نوع سیال (مایع یا جامد)، دما، فشار و نوع اتصال را بفرستید: 021-88850346 و 021-88658508.
© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.
وقتی کسی میگوید «آنالایزر اکسیژن میخواهم»، اولین سؤال ما همیشه یکی است: اکسیژن حلشده در آب یا اکسیژن موجود در گاز داغ دودکش؟ این دو، با اینکه هر دو «اکسیژن» میسنجند، از نظر فناوری، قیمت و نصب هیچ شباهتی به هم ندارند و جای یکدیگر را نمیگیرند.
در تصفیهٔ فاضلاب، حوض هوادهی قلب فرایند بیولوژیکی است: باکتریها برای تجزیهٔ آلودگی به اکسیژن نیاز دارند. اگر DO کم باشد فرایند میخوابد و اگر زیاد باشد، برق بلوئرها بیهوده هدر میرود — و هزینهٔ برق هوادهی معمولاً بزرگترین بخش هزینهٔ عملیاتی تصفیهخانه است. یک لوپ کنترل DO درست، مستقیماً پول برمیگرداند.
سنسورهای امروزی از دو نسلاند: قدیمیها غشایی-الکتروشیمیایی (نیازمند تعویض دورهای غشا و الکترولیت) و نسل جدید نوری (اپتیکال) که با تابش نور به یک لایهٔ فلورسنت کار میکنند، الکترولیت ندارند و نگهداریشان بسیار کمتر است. نمونههای موجود در فن کنترل: سنسور اکسیژن محلول نوری اندرس هاوزر Oxymax COS61D و آنالایزر اکسیژن محلول یوکوگاوا DO202G.
در بویلر، کوره و ریفرمر، درصد اکسیژن باقیمانده در گاز خروجی مستقیماً میگوید احتراق چقدر بهینه است. هوای اضافی زیاد یعنی گرم کردن هوای بیمصرف و فرستادنش به هوا (اتلاف سوخت)، و هوای اضافی کم یعنی سوخت نسوخته، دوده و مونوکسید کربن. نگه داشتن اکسیژن در باند بهینه (معمولاً چند درصد) میتواند چند درصد در مصرف سوخت صرفهجویی کند.
فناوری استاندارد اینجا سل زیرکونیاست: سرامیک زیرکونیوم در دمای حدود ۷۰۰ درجه بین اکسیژن گاز فرایند و هوای مرجع، ولتاژی تولید میکند که تابع نسبت این دو است. مزیت بزرگش نصب درجا (In-Situ) است — پروب مستقیم داخل دودکش میرود، پس تأخیر نمونهبرداری و مشکل چگالش وجود ندارد. نمونهٔ موجود: آنالایزر اکسیژن یوکوگاوا OX400 با سنسور زیرکونیوم.
در اکثر تصفیهخانهها این سه پارامتر با هم پایش میشوند: pH، هدایت الکتریکی و اکسیژن محلول. آنالایزرهای دوکاناله مثل روزمونت 1056 اجازه میدهند دو تا از اینها را با یک دستگاه بخوانید و هزینهٔ تابلو و کابلکشی را کم کنید.
برای انتخاب درست، بگویید اکسیژن را در چه سیالی و در چه دمایی میخواهید اندازه بگیرید: 021-88850346 و 021-88658508.
© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.
بعد از pH، پرکاربردترین پارامتر آنالیز آب در صنعت هدایت الکتریکی (EC) است: در خروجی RO و آب دمین کیفیت را گزارش میکند، در بویلر زمان بلودان را تعیین میکند و در CIP مرز بین محصول و محلول شستوشو را نشان میدهد — سریع، پیوسته و بدون معرف شیمیایی.
آب خالص عایق است؛ هرچه یون بیشتری در آن حل شود، جریان الکتریکی را بهتر عبور میدهد. EC دقیقاً همین را میسنجد — بر حسب µS/cm یا mS/cm — و به همین دلیل شاخص مستقیمی از میزان املاح محلول (TDS) است. برای درک مقیاس: آب فوقخالص حدود ۰٫۰۵۵ µS/cm، آب شرب حدود چند صد µS/cm و آب دریا در حدود ۵۰ mS/cm است — یعنی گسترهای حدود یک میلیون برابر!
هدایت محلولهای آبی تقریباً ۲ درصد بهازای هر درجهٔ سانتیگراد تغییر میکند — یعنی ۱۰ درجه اختلاف دما، ۲۰ درصد خطا! به همین دلیل هر لوپ EC باید جبران دمای خودکار داشته باشد و همهٔ قرائتها به مرجع ۲۵ درجه تصحیح شوند. موقع کالیبراسیون هم از محلول استاندارد (معمولاً KCl) با دمای کنترلشده استفاده کنید.
برای خواندن سنسور و ارسال 4-20mA/HART: ترانسمیتر روزمونت 5081 با بدنهٔ ضدانفجار برای مناطق خطرناک، و آنالایزر دوکانالهٔ روزمونت 1056 که همزمان دو سنسور را میخواند — مثلاً EC و pH با یک دستگاه؛ اگر لوپ pH هم دارید، راهنمای کامل اندازهگیری pH صنعتی را ببینید.
برای انتخاب سنسور و آنالایزر مناسب، رنج هدایت، نوع سیال، دما و اینکه منطقه ضدانفجار هست یا نه را برای ما بفرستید: 021-88850346 و 021-88658508.
© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.
شیر برقی (سلنوئید ولو) مرز بین دنیای کنترل و دنیای سیال است: یک فرمان الکتریکی ساده، مسیر هوا، آب، گاز یا روغن را باز و بسته میکند. انتخابش هم ساده به نظر میرسد — تا وقتی که با سؤالهای واقعی روبهرو شوید: چند راهه؟ NC یا NO؟ مستقیم یا پایلوتی؟ و در سایتهای نفت و گاز: ضدانفجار هست یا نه؟
وقتی بوبین برقدار میشود، میدان مغناطیسی هستهٔ فلزی (پلانجر) را بالا میکشد و مسیر باز میشود؛ با قطع برق، فنر پلانجر را برمیگرداند. در نوع NC (بیبرقی بسته) که رایجترین است، قطع برق یعنی قطع جریان سیال — منطق ایمن برای اکثر کاربردها؛ نوع NO برعکس عمل میکند.
شیر مستقیم (Direct Acting) نیروی باز شدن را کاملاً از مغناطیس میگیرد و از فشار صفر کار میکند، اما در سایزهای کوچک. شیر پایلوتی از فشار خود خط برای باز کردن دیافراگم اصلی کمک میگیرد؛ سایزهای بزرگتر را با بوبین کوچک ممکن میکند ولی به حداقل اختلاف فشار نیاز دارد — اشتباه رایج: نصب شیر پایلوتی روی خطی با فشار خیلی کم، که هرگز کامل باز نمیشود.
در Zone 1 و 2 (پالایشگاه، پتروشیمی، رنگکاری) بوبین باید گواهی ضدانفجار داشته باشد. مکسیل سری ICO3S با محفظهٔ Ex d دقیقاً برای همین ساخته شده و در خطوط قطع اضطراری (ESD) و کنترل ولوهای پنوماتیک سایتهای نفتی استفاده میشود.
اگر شیر برقی، ولو را فقط باز و بسته میکند، پوزیشنر ولو زیمنس همان کاری را میکند که برای کنترل پیوسته لازم دارید: با سیگنال 4-20mA، ولو را دقیقاً در درصد باز شدن دلخواه نگه میدارد. و هر دوی اینها هوای تمیز و تنظیمشده میخواهند — کار فیلتر رگلاتور SMC مدل IW215-02 همین است: حذف ذرات و رطوبت و تثبیت فشار هوای ابزار دقیق.
برای استعلام، نوع سیال، فشار، ولتاژ و سایز اتصال را بفرستید: 021-88850346 و 021-88658508.
© تمامی حقوق این مقاله متعلق به فن کنترل است؛ بازنشر تنها با ذکر منبع و درج لینک مستقیم مجاز است.