Beş Çeşit Akış Ölçer
2019/12/17
Özellikle büyük endüstriyel tesislerde çalışırken akış hızlarını ölçmek çok önemlidir, çünkü bir işletmenin karını veya zararını belirleyebilir. Akış hızını, kütle veya hacim olarak ölçmek için akış ölçer adı verilen bir cihaz kullanılır. Bu cihaz, borulardan geçen sıvı miktarını ölçerek çalışır.

Akış ölçer, borulardan geçen sıvı miktarını ölçerek çalışan bir cihazdır.
Akış ölçerin işlevi nedir?
Akış ölçerler, kütle veya hacim akış hızlarını ölçmek için çeşitli uygulamalarda kullanılır. Ölçerin özel kullanım amacı, kapasitesini ve modelini belirler. Sıvı ve gaz halindeki akışkanlar, her ikisi de malzemenin yoğunluğuyla ilişkili olduğundan, kütle veya hacim akış hızlarıyla ölçülür. m=Q xp denkleminde Q, hacim akış hızı, m ise kütledir.

Akış ölçer ile hacim veya kütle akışı ölçümü
Beş Farklı Akış Ölçer Çeşidi
Akış ölçerler, kullanım amacına, tasarımına, malzemesine ve akışkan türüne bağlı olarak çeşitli türlerde bulunur. Bununla birlikte, başlıca beş akış ölçer türü vardır:
1) Diferansiyel Basınç Akış Ölçerler
Bu sayaçlar, sıvının akışının üretilen diferansiyel basıncın kareköküyle doğrudan ilişkili olduğu durumlarda diferansiyel basıncı ölçer. Bunların da hem birincil hem de ikincil bileşenleri vardır. Birincil bileşen, bir pilot tüp, bir orifis plakası,
dengeli bir akış ölçer , bir akış nozulu veya birkaç venturi akış ölçer kullanarak genel kinetik enerjide bir değişiklik yaratır. Daha sonra, ikincil bileşen sinyal vermek için diferansiyel basıncı ölçer. Bu tür basınç ölçerler, genel akış ölçerlerin yaklaşık yüzde yirmisini oluşturur ve en çok gaz/petrol endüstrilerinde kullanılır. Diferansiyel basınç akış ölçerleri kullanan diğer endüstriler arasında içecek, ilaç, kağıt, madencilik, HVAC ve kimyasal uygulama şirketleri yer almaktadır.
2) Pozitif Deplasmanlı (PD) Akış Ölçerler
PD debimetreler, sıvı dolu bir alandaki hacmi ölçer, sıvıyı öne doğru iter ve ardından alanı tekrar doldurur. Bu işlem, aktarılan sıvı miktarını hesaplar. Başka bir elemanı ölçüp ardından sayıları akış hızına dönüştüren diğer debimetrelerin aksine, bu debimetreler sıvının debimetredeki gerçek akışını ölçer. Burada, çıktı doğrudan debimetreden geçen sıvının hacmiyle ilişkilidir. PD debimetre türleri arasında
oval dişli debimetreler , döner kanatlı debimetreler, pistonlu debimetreler, salınımlı diskli debimetreler ve diğerleri bulunur. Bunlar, hidrolik veya benzin gibi sıvıların ve yağların transferinde en sık kullanılan en doğru debimetre türleridir. Ayrıca evlerde gaz veya su uygulamalarında da kullanılırlar.

Pozitif deplasmanlı akış ölçer
Pozitif deplasmanlı akış ölçer kullanmanın avantajları
✅ Yüksek hassasiyetli akış ölçer, PD akış ölçerler sabit sıvı hacmini mekanik yollarla doğrudan ölçer, bu nedenle doğruluk çok yüksektir, doğruluk %0,2 ~ %0,5'e ulaşabilir.
✅ Viskozite değişimlerine duyarlı değil:
Türbinli veya girdaplı akış ölçerlerin aksine, hacimsel akış ölçerlerin doğruluğu, akışkan viskozitesindeki değişimlerden nispeten daha az etkilenir. Özellikle ağır yağ, yağlama yağı, şurup, reçine,
asfalt , polimer eriyiği vb. gibi yüksek viskoziteli akışkanların ölçümü için uygundur. Bu uygulamalarda, diğer akış ölçer türlerinin doğruluğu önemli ölçüde azalacaktır.
✅ Özellikle petrol, sıvılaştırılmış gaz, kimyasal hammadde gibi ticari el değiştirmelerde yüksek hassasiyetli ölçüm gerektiren durumlarda çok popülerdir.
✅ Mükemmel
düşük akış ölçüm performansı:
Ölçüm prensibi sıvının gerçek yer değiştirmesine dayandığı için, pozitif deplasmanlı akış ölçerler çok düşük akış hızlarında bile yüksek doğruluk sağlayabilirler. Akışkan akış hızına karşı düşük hassasiyete sahiptirler. Küçük akışları veya aralıklı akışları ölçmek için çok uygundurlar.

Küçük akış ölçüm cihazı
✅ Düz boru bölümleri için düşük gereksinimler:
Ölçüm prensibi akışkan hızının dağılımından daha az etkilenir, bu nedenle genellikle türbin akış ölçerler veya manyetik akış ölçerler gibi akış alanını stabilize etmek için uzun yukarı ve aşağı yönlü düz boru bölümlerine ihtiyaç duymaz. Bu da onları kurulum alanının sınırlı olduğu durumlarda daha avantajlı hale getirir.
Pozitif deplasmanlı akış ölçerlerin sınırlamaları
× Basınç kaybı: İçteki hareketli parçaları (dişliler, rotorlar, pistonlar vb.) itmek için sıvıya ihtiyaç duyulması nedeniyle, genellikle elektromanyetik akış ölçerler veya
ultrasonik akış ölçerlerden daha yüksek bir basınç kaybı oluşacaktır.
× Temizlik gereksinimleri: Eliptik dişliler ve dönen pistonlar gibi hassas boşluklara sahip tiplerde, sıvıda bulunan katı parçacıklar veya kirlilikler aşınmayı artırabilir, sıkışmaya veya doğruluğun azalmasına neden olabilir. Bir filtre takılması gerekmektedir.
× Bakım gereksinimleri: İçeride uzun süreli çalışma sonrasında aşınma ve yıpranmaya maruz kalabilecek hareketli parçalar bulunmaktadır; bu da düzenli bakım, kalibrasyon ve olası parça değişimi (örneğin rulmanlar ve mil keçeleri) gerektirebilir.
× Titreşim ve nabız atışı: Mekanik hareketli parçalar titreşim veya gürültü üretebilir ve sıvı nabız atışı da performanslarını ve kullanım ömürlerini etkileyebilir.
× Büyük boru çapları ve yüksek akış hızları için uygun değildir: Mekanik yapının boyutu ve dayanıklılığı nedeniyle, genellikle çok büyük boru çapları ve akış hızları için uygun değildir; pozitif deplasman için maksimum boyut yaklaşık 10 inçtir.

10 inç pozitif deplasmanlı akış ölçer
3) Hız Akış Ölçerler
Bu akış ölçerler, hacimsel akış hızını belirlemek için bir sıvı akışının hızını ölçer. Belirli bir sıvının Reynolds sayısı 10.000'den büyük olduğunda daha az hassastırlar. Bu tür akış ölçerler arasında çarklı akış ölçer, türbinli akış ölçer, girdaplı parçalama akış ölçer, sonik/ultrasonik ve
elektromanyetik akış ölçerler bulunur.
Hız tipi akış ölçer - Türbin tipi akış ölçer
Türbinli debimetre , türbini döndürmek için akışkan kullanır ve hızı debiyle orantılıdır. Dönen kanat, manyetik indüksiyon bobinini keserek bir darbe sinyali üretir ve bu sinyal debiyi elde etmek için dönüştürülür.
Avantaj:
✅ Yüksek hassasiyet (± 0,5%), geniş aralık oranı (10:1)
✅ Hızlı tepki süresi (milisaniye düzeyinde), titreşimli akış için uygundur.
✅ Minimum basınç kaybıyla kompakt yapı
✅ Düşük maliyetli akış ölçer
Dezavantajları:
× Rulmanlar aşınmaya ve yıpranmaya yatkındır (düzenli bakım gerektirir).
× Ortamın temizliğine ilişkin yüksek gereksinimler (katı parçacıklar bıçakları tıkayabilir)
× Viskoziteden büyük ölçüde etkilenir (yüksek viskoziteli sıvıların doğruluğu azalır)
Tipik uygulamalar:
Petrol/Kimya Endüstrisi: Ham Petrol ve Sıvılaştırılmış Gaz Ticareti, Dizel, Gazyağı Ölçümü
Su arıtma: yüksek debili musluk suyu, temiz su, içme suyu izleme
Enerji: Doğal gaz basınç düzenleme istasyonlarında ölçümleme
Tıp: Temiz Sıvı Dolumunun Kontrolü.solvent
Uygulanabilir senaryolar: temiz, düşük viskoziteli (<10 cP), kararlı akış ortamı; safsızlık ve aşındırıcı maddeler içeren sıvılar için yasaktır.
Hız tipi akış ölçer - manyetik akış ölçer
Elektromanyetik akış ölçerin çalışma prensibi: Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına dayanarak, iletken akışkan manyetik indüksiyon çizgisini keserek indüklenen elektromotor kuvveti (E=BDv) üretir; elektromotor kuvvet akış hızıyla orantılıdır ve akış hızı elektrot algılamasıyla hesaplanır.
Avantaj:
✅ Engellenmemiş akış bileşeni: sıfır basınç kaybı, HCl, H2SO3, NaOH çözeltisi, bulamaç, atık su gibi aşındırıcı/parçacık içeren sıvılar için uygundur.
✅ Yüksek hassasiyet (± 0,5%), geniş aralık oranı (20:1)
✅ Çift yönlü ölçüm, yüksek basınç dayanımı (40 MPa'ya kadar)
Dezavantajları:
X Sadece iletken sıvıları (iletkenlik > 5 μS/cm) ölçer, yağ ve organik sıvıları ölçemez.
X Kabarcıkları doğruluğu etkiler
X Gaz akışını ve buhar akışını ölçemez.
Tipik uygulamalar:
Su arıtma: atık su/ham su ölçümü
Kimya endüstrisi: asit/alkali/bulamaç taşımacılığının izlenmesi
Gıda: İçecek/Süt Tedarik Zinciri
Metalurji: Bulamaç akış kontrolü
Hız tipi akış ölçer -
Girdap akış ölçer Girdap akış ölçerinin çalışma prensibi: Bir akışkan dirençli bir akışkan (girdap oluşturucu) içinden aktığında, her iki tarafta da düzenli girdaplar (Karman girdap dizisi) dönüşümlü olarak oluşur. Girdap frekansı akış hızıyla orantılıdır ve akış hızı, bir sensör aracılığıyla frekansın algılanmasıyla hesaplanır.
Avantajlar
✅ Hareketli parça yok: Aşınmaya dayanıklı, düşük bakım maliyeti
✅ Geniş uygulama alanı: gaz/sıvı/buhar ölçülebilir.
✅ Geniş aralık oranı (10:1), yüksek sıcaklık dayanımı (450°C'nin altında)
Dezavantajlar
X Düşük akış hızı ve düşük doğruluk (0,5 m/s'den büyük olması gerekiyor)
X Titreşim hassasiyeti (titreşim azaltıcı braketlerin takılmasını gerektirir)
X Düz boru kesiti için yüksek gereksinimler (önce 20D, sonra 5D)
Tipik uygulama
Buhar ölçümü: Kazan buharı/endüstriyel boru hattı şebekesi (doymuş/aşırı ısıtılmış buhar)
Enerji: Doğal Gaz/Basınçlı Hava Ticaret Anlaşması
Kimya endüstrisi: çözücü/sıvılaştırılmış gaz akış izleme
Isıtma: Sıcak su sirkülasyon sisteminin ölçümü
4) Kütle Akış Ölçerler
Bu ölçüm cihazları, kütlenin ivmesinden kaynaklanan kuvveti ölçtükleri için kütle ile ilgili süreçlerde en iyi şekilde kullanılır. Detaylı olarak, kuvvet, birim zamandaki hacim yerine, geçen birim zamandaki kütlenin hareketi olarak ifade edilir. Kütle akış ölçer alt türleri arasında
termal dağılımlı akış ölçer ve Coriolis kütle akış ölçer bulunur. Bu ölçerlerin en yaygın kullanım alanları kimya ve gaz endüstrileriyle ilgilidir. Diğer kullanım alanları arasında enerji, madencilik, ilaç ve atık su arıtma yer almaktadır.
Termal kütle akış ölçer
Termal Gaz Akış Ölçerinin Prensibi: Isıl difüzyon prensibine dayanarak, ısı sensörü ile sıcaklık sensörü arasındaki sıcaklık farkı gaz akış hızıyla değişir ve akış hızı, sıcaklık farkı veya ısı gücü değişiminin ölçülmesiyle hesaplanır.
Avantaj:
✅ Hareketli parça yok: bakım gerektirmez, titreşime dayanıklı
✅ Ultra düşük akış hızı hassasiyeti (0,05 m/s'den ölçülmüştür)
✅ Oran aralığı son derece geniştir (100:1), düz boru bölümlerine olan gereksinimler düşüktür.
Dezavantajları:
X Sadece gazlar için geçerlidir (sıvı/buhar için geçerli değildir)
X Gaz ölçüm sonucu, gaz bileşiminden etkilenir.
Yüksek toz/yağ buharı koşulları, probun kolayca kirlenmesine neden olabilir.
Tipik uygulamalar:
Çevre Koruma: Baca Gazı/Egzoz Gazı Emisyonlarının İzlenmesi (CEMS Sistemi)
Enerji: Basınçlı hava/doğal gaz akış ölçümü
Yarı iletken: Yüksek saflıkta özel gaz ölçümü (Ar/N₂)
Isıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC): Hava besleme kanallarının akış kontrolü
Coriolis akış ölçer
Coriolis kütle akış ölçerinin çalışma prensibi: Sıvı titreşen bir ölçüm tüpünden akarken, Coriolis kuvveti oluşur ve bu da tüp duvarında bir faz kaymasına neden olur. Bu kayma, sıvının kütle akış hızıyla orantılıdır ve akış hızı, bir sensör aracılığıyla faz farkının algılanmasıyla (yoğunluğun eş zamanlı olarak ölçülmesiyle) hesaplanır.
avantaj:
✅ Kütle akış hızının (hacim dönüşümü olmadan) son derece yüksek doğrulukla (± 0,1%) doğrudan ölçülmesi
✅ Çoklu parametre ölçümü: kütle akışı, yoğunluk, sıcaklık ve hacimsel akış hızının eş zamanlı ölçümü
✅ Geniş uygulama alanı: sıvılar/gazlar/bulamaçlar/yüksek viskoziteli sıvılar
Dezavantajları:
X Son derece yüksek maliyet (diğer akış ölçerlere göre 3-5 kat daha pahalı)
X Yüksek basınç kaybı (karmaşık yapıdan kaynaklanan yüksek akış direnci nedeniyle)
X Kısıtlı büyük boru çapı, maksimum boyut DN250'dir.
Tipik uygulamalar:
Petrokimya endüstrisi: ham petrol ticareti devri, katkı maddelerinin hassas ölçümü
Gıda ve ilaç: şurup/pekmez/losyon oranı dolgusu
Enerji: LNG kalite akış izleme
Araştırma: Çok Fazlı Akış Deneysel Analizi
5) Açık Kanallı Akış Ölçerler
Açık kanal debimetreleri, savaklar, kanallar veya V şeklindeki oluklar gibi açık kanallardaki sıvıları ölçer. Bunlar, yapının boyutuna ve şekline bağlı olarak az miktarda veya özellikle yoğun bir sıvının serbestçe akmasına izin veren baraj yapılarıdır. Açık kanal debimetreleri, akış hızı ölçümlerinin yapılmasını sağlar. Bu debimetrelerin en yaygın kullanım alanları, nehirler, dereler, kanalizasyon/atık su sistemleri veya sulama su yolları gibi serbest akışlı sıvı ortamlarıdır.

Sulama kanalları için açık kanal akış ölçer
İlgili Ürünler: