فلومتر ورتکس که فلومتر گردابی نیز نامیده می شود به دلیل سبک خاصی که در اندازه گیری شدت جریان سیالات مختلف ارائه می دهد امروزه توسط اغلب شرکت های معروف تولید می شوند. این وضعیت در شرایطی است که جریان سنج ورتکس اندرس هاوزر یا جریان سنج ورتکس سایر برندها در بازار ایران هم دیده می‌شوند. دستگاه ها از یک شیوه ساده و منحصر به فرد برای اندازه گیری جریان سیال بهره می برند که نتایج اندازه گیری شده آنها دقت بالایی داشته و امکان اندازه گیری همزمان فاکتور های دیگر را هم به ما می‌دهند. با این مقدمه کوتاه به سراغ معرفی فلومتر ورتکس می رویم و ضمن پرداختن به نحوه عملکرد آنها در مورد شرایط خاص این دستگاه ها و همچنین شرایط خرید آنها هم صحبت خواهیم کرد.
فلومتر ورتکس چیست؟
فلومتر ورتکس (Vortex Flowmeter) یک دستگاه خاص برای اندازه گیری شدت جریان سیال بر مبنای روش های مکانیکی و تبدیل آنها به داده های قابل اندازه‌گیری است. روش های مختلف التراسونیک و مغناطیسی برای اندازه گیری شدت جریان وجود دارد که در اینجا موضوع بحث ما نیست. این در حالی است که جریان سنج ورتکس از یک روش مکانیکی خاص بهره می برد که برای اولین بار توسط یک دانشمند آلمانی طراحی و پیاده سازی شد. Theodore von Kármán اعلام کرد که قرار دادن یک جسم فیزیکی در مسیر عبور سیال باعث تغییر وضعیت آن می شود که این تغییر وضعیت معیار خوبی از شدت جریان حجمی آن است.
با توجه به این تئوری روش‌های مختلفی برای ساخت فلومتر ورتکس امتحان شده است که در همه آنها یک جسم مکانیکی در قالب یک شیر در مسیر عبور سیال قرار داده می شود. در نهایت تغییر وضعیت سیال بعد از برخورد با جسم مورد نظر توسط جریان سنج اندازه گیری و نتایج آن به عنوان شدت جریان سیال گزارش می‌شود.
نحوه عملکرد جریان سنج ورتکس
برای درک نحوه عملکرد جریان سنج ورتکس می توانید یک جسم خاص را به صورت ثابت در مسیر عبور آب قرار دهید. زمانی که آب به این جسم برخورد می کند مجبور به حرکت از کناره‌های آن می‌شود که در نهایت باعث ایجاد تلاطم و تغییر وضعیت سیال می شود. بخش دیگر از فلومتر ورتکس یک حسگر مکانیکی است که کمی عقب تر از موانع فیزیکی قرار گرفته است. تلاطم به وجود آمده از برخورد سیال با جسم فیزیکی، منجر به حرکت مکانیکی حسگر می‌شود که این حسگر به طور مستقیم به یک مبدل وصل شده است.
در حالتی که سیال عبور نمی کند حسگر مکانیکی وضعیت ثابتی دارد و در نتیجه نمایشگر دستگاه عدد صفر را نشان می دهد. اما با عبور سیال حسگر مکانیکی شروع به حرکت می کند که این حرکت توسط مبدل تبدیل به داده های دیجیتال یا تبدیل به حرکت عقربه مکانیکی می شود که نتیجه آن داده های قابل اندازه گیری برای شدت جریان سیال هستند. با توجه به حساسیت کار این دستگاه ها طبیعی است که حسگر مکانیکی به عنوان یک حسگر خاص و منحصر به فرد شناخته می شود که برای طراحی و حرکت آن محاسبات دقیق صنعتی صورت گرفته است. بنابراین نتایج با دقت بسیار بالایی به عنوان شدت جریان حجمی گزارش می شوند.
قابلیت های جالب فلومتر Vortex
با توجه به اینکه بیشتر بخش‌های فلومتر ورتکس با سیال در ارتباط است امکان تغییراتی در ساختار آن ها فراهم شده که می تواند دستگاه را به یک دستگاه پرکاربرد و با قابلیت خاص تبدیل کند. یکی از این قابلیت ها، قرار دادن سنسور دما و حرارت روی حسگر مکانیکی است. بنابراین زمانی که سیال از لوله یا از محل مورد نظر عبور می‌کند در وهله اول شدت جریان آن اندازه گیری می شود. اما به طور همزمان محاسبه دمای سیال و قراردادن آن در کنار فاکتورهای دیگری مانند گرانروی و شدت جریان عبوری این امکان را به مهندسین میدهد تا محاسباتی مربوط به میزان انرژی ذخیره شده در سیال هم انجام دهند.
کاربردهای فلومتر ورتکس
فلومتر ورتکس ابزار خوبی برای اندازه گیری شدت جریان سیال است و با توجه به ساز و کار ساده آن می تواند در حوزه های مختلف به کار گرفته شود. این ابزار می تواند یکی از مهمترین تجهیزات ابزار دقیق در حوزه پالایشگاه باشد که جریان ورودی و خروجی یک سیستم را کنترل می‌کند. البته امکان استفاده از آنها در سیستم های نقل و انتقال آب در فاضلاب و همچنین سیستم انتقال نفت و فرآورده های نفتی در پالایشگاه هم وجود دارد. کارخانه های تولید کننده آب میوه و خوراکی های آبکی و همچنین کارگاه های تولید پودر می‌توانند از این ابزار استفاده کنند.
راهنمای خرید جریان سنج ورتکس
در بند های قبلی اشاره کردیم که علاوه بر تغییرات در طراحی فلومتر ورتکس موارد دیگری هم در آنها وجود دارد که می تواند خرید را تحت تاثیر قرار دهد. به هر حال باید بپذیریم که کیفیت محصولات تولیدی توسط برندهای مختلف با یکدیگر متفاوت است و این می‌تواند روی انتخاب ما تاثیرگذار باشد. در کنار این موارد عمومی، موارد تخصصی مانند نوع سیال و شدت خورنده بودن آن و همچنین شدت جریان سیال عبوری از محل اندازه گیری هم گزینه انتخابی ما را تغییر میدهد.
نکته دیگری که می تواند در انتخاب نهایی ما تاثیر گذار باشد مسئله قیمت فلومتر ورتکس است که آن هم با توجه به موارد مختلف تغییر می کند. قیمت این دستگاه ها با توجه به نوع نمایشگر استفاده شده در آنها، با توجه به برند تولید کننده دستگاه، با توجه به ظرفیت دستگاه برای اندازه گیری حجم سیال و همچنین با توجه به شرایط واردات محصول و تغییرات نرخ ارز تغییر می‌کند. این برای کسانی که از لحاظ بودجه دچار محدودیت هستند برای آنها قیمت دستگاه یک اولویت مهم است بسیار تعیین کننده بوده و گزینه انتخابی آنها را تحت تاثیر قرار می دهد.