کالیبراسیون فلومتر (دبی سنج)

آنچه در این مقاله خواهید خواند:

کالیبراسیون در صنعت فناوری اندازه‌گیری

“آیا این دستگاه کالیبره شده است؟”، یک سوال معمولی است که هنگام استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری شنیده می‌شود. برای پاسخ به این سوال به شیوه‌ای رضایت بخش، جنبه‌های مختلف کالیبراسیون در موارد زیر توضیح داده می‌شود.

چه چیزی کالیبره می‌شود؟

در اصل، هر ویژگی فیزیکی یک شی را می‌توان کالیبره کرد. این نه تنها شامل متغیرهایی است که در فناوری اندازه‌گیری جریان مانند جریان حجم، جریان جرم، سطح و حجم وجود دارد، بلکه بسیاری از اندازه‌گیری‌های دیگر که در زندگی روزمره یافت می‌شوند مانند دما، طول، جرم، انرژی حرارتی، سرعت سطح نویز و غیره را شامل می‌شود. در مورد دبی سنج‌ها معمولاً سیگنال یک خروجی پالس است، که در آن یک پالس نشان دهنده یک پالس جریان یافته از طریق جرم یا حجم است، یا یک خروجی 4-20 میلی‌آمپر، که سیگنالی متناسب با حجم ارائه می‌دهد که کالیبره شده است.

فلومتر یا دبی سنج دستگاهی است که برای اندازه‌گیری دبی سیالات و گازهای فرآیندی در کارخانه‌ها و تاسیسات صنعتی استفاده می‌شود. نرخ جریان که به آن دبی جریان نیز گفته می‌شود، سرعتی است که در آن یک سیال فرآیند از یک لوله، روزنه یا ظرف در یک زمان معین عبور می‌کند. مهندسان کنترل و ابزار دقیق این مقدار را برای نظارت و تنظیم سرعت و کارایی فرآیندها و تجهیزات صنعتی اندازه گیری می‌کنند. فلومترها باید در فواصل زمانی معین کالیبره شوند، به این معنی که عملکرد آن‌ها باید با یک استاندارد مقایسه شود و انحرافات دبی سنج از آن استاندارد باید تعیین و اصلاح شود. در محیط‌های صنعتی، دبی سنج‌ها به صورت دوره‌ای کالیبره می‌شوند تا از اندازه‌گیری‌های دقیق اطمینان حاصل گردد.

کالیبراسیون فلومتر چیست؟

کالیبراسیون فلومتر فرآیند مقایسه مقیاس یا اندازه‌گیری از پیش تعیین شده یک دبی سنج با مقیاس اندازه‌گیری استاندارد و تنظیم اندازه‌گیری آن برای مطابقت با استاندارد است. نتیجه مقایسه هنگام کالیبره کردن به عنوان یک تفاوت بیان می‌شود، یعنی انحراف اندازه‌گیری دستگاهی که باید از دستگاه مرجع دقیق‌تر کالیبره شود. این تفاوت را می‌توان به صورت انحراف در واحد کمیت اندازه‌گیری یا به صورت درصد بیان کرد. سپس مرجع یا مقدار اندازه‌گیری شده یا مقدار پایانی محدوده اندازه‌گیری است. به طور معمول، در طول کالیبراسیون، اندازه‌گیری فلومتر تحت آزمایش با اندازه گیری‌ یک دستگاه مقیاس یکسان یا مشابه و دقیق‌تر مقایسه می‌شود.

مثال تعادل پرتو به وضوح این را نشان می‌دهد: سمت چپ وزنه 1 کیلوگرمی را برای کالیبره کردن نگه می‌دارد و سمت راست دارای وزن بسیار دقیق 1 کیلوگرمی است. تفاوت در جرم دو وزنه منجر به اختلاف ارتفاع در مقیاس جرمی بین دو سینی تعادل می‌شود.

کالیبراسیون یکی از جنبه‌های مهم ابزار دقیق در طیف گسترده‌ای از صنایع مانند نفت و گاز، پتروشیمی و تولید است که نیاز به اندازه‌گیری‌های دقیق با درصد خطای ناچیز دارند.

فلومترها با مقایسه و تنظیم اندازه‌گیری‌های آن‌ها برای برآورده کردن استانداردهای از پیش تعریف شده کالیبره می‌شوند. سازندگان دبی سنج معمولاً محصولات خود را پس از تولید در داخل کالیبره می‌کنند یا آن‌ها را برای تنظیم به یک مرکز کالیبراسیون مستقل ارسال می‌کنند.

کالیبراسیون فلومتر و کالیبراسیون مجدد دبی سنج

کالیبراسیون دبی سنج شامل مقایسه مقادیر اندازه‌گیری شده یک فلومتر با مقادیر یک دستگاه اندازه‌گیری جریان استاندارد در شرایط یکسان و تنظیم مقیاس فلومتر برای نزدیک کردن آن به استاندارد است.

کالیبراسیون مجدد فلومتر شامل کالیبره کردن یک دبی سنج است که از قبل در حال استفاده است. کالیبراسیون مجدد دوره‌ای ضروری است زیرا خوانش‌های فلومتر یا دبی سنج اغلب در طول زمان به دلیل شرایط متغیر درگیر در فرآیندهای صنعتی “خارج از فاز” هستند.

تفاوت اصلی بین این دو روش این است که کالیبراسیون جریان قبل از خروج فلومتر از کارخانه انجام می‌شود، در حالی که کالیبراسیون مجدد پس از مدتی کارکرد دبی سنج انجام می‌شود. همچنین می‌توان از ابزارهای نرم‌افزاری برای تأیید صحت اندازه‌گیری پس از کالیبره شدن دستگاه دبی سنج استفاده کرد.

نحوه کالیبره کردن فلومتر یا دبی سنج

کالیبراسیون جریان سنج مایع را می‌توان به روش‌های مختلفی انجام داد، اما همیشه شامل مقایسه و تنظیم کنتور مورد آزمایش برای مطابقت با استاندارد است.

برخی از پرکاربردترین روش‌های کالیبره کردن فلومتر عبارتند از:

• کالیبراسیون فلومتر اصلی (Master Meter Calibration)
• کالیبراسیون وزن (Weight Calibration)
• کالیبراسیون کالیبراتور پیستونی (Piston Calibrator Calibration)

روش کالیبراسیون فلومتر اصلی (Master Meter Calibration)

کالیبراسیون کنتور اصلی، مقدار اندازه‌گیری‌شده فلومتر مورد آزمایش را با مقدار اندازه‌گیری شده یک دستگاه کالیبره‌شده یا «مستر» که در استاندارد جریان مورد نظر کار می‌کند مقایسه کرده و کالیبراسیون آن را بر این اساس تنظیم می‌کند. مستر متر معمولاً دستگاهی است که کالیبراسیون آن بر اساس استانداردهای ملی یا بین‌المللی تنظیم شده است.

برای انجام کالیبراسیون مستر متر:

• فلومتر اصلی را به صورت سری به دبی سنج تحت آزمایش وصل کنید.
• با استفاده از حجم اندازه‌گیری شده مایع، قرائت‌های دبی سنج اصلی و فلومتر تحت آزمایش را با هم مقایسه کنید.
• فلومتر مورد آزمایش را برای مطابقت با کالیبراسیون دبی سنج اصلی کالیبره کنید.

روش کالیبراسیون وزن (Weight Calibration)

کالیبراسیون وزن یکی از دقیق‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین روش‌های کالیبراسیون حجمی و دبی سنج جرمی است. روش وزن برای کالیبراسیون فلومتر مایع در صنایع نفت، تصفیه آب و پتروشیمی ایده‌آل است.

برای انجام کالیبراسیون وزنی:

• مقدار کمی (قسمت کوچک) از سیال فرآیند را در دستگاه تست فلومتر قرار دهید و آن را برای مدت زمان دقیق در حالی که به مدت 60 ثانیه جریان دارد وزن کنید.
• برای اندازه گیری دقیق وزن مایع آزمایش از یک ترازو مدرج استفاده کنید.
• در پایان دوره آزمایش، مایع آزمایش را به مخزن تخلیه منتقل کنید.
• دبی مقدار کمی را با تقسیم وزن حجمی آن بر مدت زمان آزمایش بدست آورید.
• دبی محاسبه شده با دبی فلومتر مقایسه شده و با دبی اندازه گیری شده تنظیم می‌شود.

روش کالیبراسیون کالیبراتور پیستونی (Piston Calibrator Calibration)

در طول فرآیند کالیبراسیون فلومتر کالیبراتور پیستونی، حجم مشخصی از سیال از طریق دبی سنج تحت آزمایش عبور می‌کند. تایید کننده پیستون یک دستگاه استوانه‌ای با قطر داخلی مشخص است. تستر پیستون حاوی پیستونی است که جریان حجمی را از طریق جابجایی مثبت تولید می‌کند. روش کالیبراسیون پیستون برای کالیبراسیون فلومتر اولتراسونیک با دقت بالا، کالیبراسیون فلومتر سوخت و کالیبراسیون فلومتر توربینی مناسب است.

برای انجام کالیبراسیون کالیبراتور پیستونی:

• مقداری از مایع فرآیند را در کالیبراتور پیستون و فلومتر تحت آزمایش قرار دهید.
• حجم سیال جابجا شده در چک کننده پیستون را با ضرب قطر داخلی آن در طول مسیر پیستون بدست آورید.
• این مقدار را با مقدار اندازه‌گیری شده به دست آمده از فلومتر مقایسه کنید و بر اساس آن کالیبراسیون دبی سنج را تنظیم کنید.

آیا کالیبراسیون مطلق است؟

هنگامی که یک فلومتر در کاربرد مورد نظر خود استفاده می‌شود، هرگونه انحراف از شرایط آزمایشگاهی دستگاه کالیبره شده ممکن است منجر به عدم دقت شود. به عنوان مثال، استفاده از یک دبی سنج کالیبره شده بر روی آب تمیز برای اندازه‌گیری فاضلاب حاوی غلظت بالایی از مواد جامد معلق می‌تواند به طور قابل توجهی بر دقت تأثیر بگذارد.

اغتشاش غیرمنتظره در سیستم لوله‌کشی معرفی شده در بالادست جریان سنج می‌تواند منجر به عملکردی شود که بسیار متفاوت از عملکرد کالیبره شده آن است. طول لوله در بالادست و پایین دست دستگاه، مواد لوله‌کشی و حتی ناهمواری سطح داخلی لوله‌کشی همگی می‌توانند بر دقت تاثیر بگذارند. زاویه برخورد تجهیزات نصب شده نیز می‌تواند بر دقت و عملکرد تأثیر بگذارد. در واقع، تعداد زیادی از خطاهای سیستماتیک، تصادفی و کاذب منجر به عدم دقت در شرایط دنیای واقعی می‌شوند. بدتر از آن، این خطاها اغلب در سیستم‌های لوله‌کشی بسته به راحتی مشاهده یا اندازه‌گیری نمی‌شوند و بنابراین به راحتی قابل تشخیص نیستند.

کلمات کلیدی:
فلومتر التراسونیک, دبی سنج الکترومغناطیسی, دبی سنجی آب, سنسور فلومتر التراسونیک, فلومتر آب, فلومتر التراسونیک پرتابل گاز, فلومتر التراسونیک داپلر, دبی سنج التراسونیک, فلومتر التراسونیک پرتابل, فلومتر التراسونیک گاز, فلومتر الکترومغناطیسی, فلومتر پرتابل, دبی سنجی سیالات, دبی سنجی گاز, فلومتر پرتابل التراسونیک, فلومتر پرتابل التراسونیک گاز, فلومتر داپلر, فلومتر کانال باز, قیمت فلومتر, قیمت فلومتر التراسونیک پرتابل, فلومتر پرتابل آب, قیمت فلومتر الکترومغناطیسی, قیمت فلومتر التراسونیک, کالیبراسیون فلومتر,