فلومتر آب یکی از اجزای کلیدی هر سیستم لوله‌کشی یا آبیاری است. این دستگاه اندازه‌گیری، مقدار و سرعت مایعی را که از منبع آب عبور کرده و از طریق لوله‌ها جریان دارد، مشخص می‌کند. از آنجایی که منازل، مزرعه‌ها و غیره به تأمین مداوم آب نیاز دارند، اندازه‌گیری و نظارت بر جریان آب ضروری است تا اطمینان حاصل شود که سیستم آب تمامی نیازها را برآورده می‌کند.
انواع مختلفی از فلومترهای آب برای استفاده در منازل و صنایع موجود است و انتخاب فلومتر مناسب برای سیستم مورد نظر بسیار حائز اهمیت است. این دستگاه می‌تواند اندازه‌گیری‌های دقیق جریان را ارائه دهد تا مشخص کند آیا سیستم تامین آب به‌طور مؤثر کار می‌کند یا خیر و مشکلات بالقوه یا مشکلات موجودی که نیاز به حل فوری دارند شناسایی شود.
در ادامه به بررسی رایج‌ترین فلومترهای آب و موقعیت‌هایی که در آن‌ها استفاده می‌شوند، پرداخته می‌شود.
جریان آب
جریان آب، مقدار مایعی است که در یک کانال بسته، مانند لوله، حرکت می‌کند و از یک خروجی، مانند شیر آب، در یک بازه زمانی مشخص عبور می‌کند. نرخ جریان آب می‌تواند بسته به عوامل مختلفی متغیر باشد، مانند محیط اطراف، سرعت یا شتاب جریان آب، و اندازه و قطر لوله آب.
کارکرد
فلومترهای آب معمولاً بر روی خطوط اصلی آب یا لوله‌ها نصب می‌شوند تا اندازه‌گیری کنند که آیا جریان آب کم یا زیاد است. بیشتر انواع فلومترهای آب در قدیم دارای یک شیر پلاستیکی بودند که آب می‌توانست از آن عبور کند، یک روتور که هنگام عبور آب از آن می‌چرخید، و یک صفحه‌نمایش که اندازه‌گیری‌های جریان را نشان می‌داد. وقتی آب از فلومتر عبور می‌کرد، روتور می‌چرخید و جریان آب را اندازه‌گیری می‌کرد. نسخه‌های جدیدتر فلومترهای آب فناوری‌های دیگری دارند و دارای ویژگی‌های اضافی هستند؛ برخی از آن‌ها دارای کنترلرهای صفحه لمسی و قابلیت اتصال به Wi-Fi هستند.
انواع فلومترهای آب
فلومتر آب بسته به نوع موقعیتی که برای آن طراحی شده‌اند، نحوه عملکرد و الزامات نگهداری متفاوت هستند. به همین دلیل، انواع مختلف می‌توانند در قیمت نیز متفاوت باشند. در زیر رایج‌ترین انواع فلومتر آب آورده شده است.
فلومترهای الکترومغناطیسی
فلومترهای الکترومغناطیسی از میدان مغناطیسی برای اندازه‌گیری نرخ جریان آب استفاده می‌کنند. در این نوع فلومتر، میدان مغناطیسی یک بار ایجاد می‌کند که مستقیماً به دستگاه ارسال می‌شود. فلومتر آب مغناطیسی برای سیستم‌های آبی که بدون املاح و یون‌ها هستند مناسب نیستند زیرا برای تولید ولتاژ به یون‌ها نیاز دارند.
فلومترهای مکانیکی
ویژگی بارز یک فلومتر مکانیکی این است که با استفاده از یک توربین یا پیستون کار می‌کند که به یک پروانه مجهز است. وقتی آب از لبه‌های پروانه عبور می‌کند، آن‌ها می‌چرخند و پالس‌هایی را ارسال می‌کنند که نشان‌دهنده سرعت آب هستند. بدین ترتیب، تغییرات در سرعت چرخش تیغه می‌تواند نشان‌دهنده جریان آب کم یا زیاد باشد.
فلومتر مکانیکی رایج‌ترین نوع فلومتر در سیستم‌های آبیاری و تصفیه آب هستند. آن‌ها همچنین ارزان‌ترین هستند. با این حال، فلومتر مکانیکی ممکن است نیاز به هزینه‌های نگهداری بالاتری داشته باشند زیرا ممکن است در صورت کثیف بودن آب، مشکلاتی برایشان ایجاد شود.
فلومتر اولتراسونیک
این نوع فلومتر آب از سیگنال‌های اولتراسونیک برای اندازه‌گیری جریان آب استفاده می‌کند. فلومتر اولتراسونیک دارای دو نوع اصلی هستند: فلومتر اولتراسونیک زمان عبور و فلومترهای اولتراسونیک کلاپ-آن.
فلومتر اولتراسونیک زمان عبور با ارسال یک سیگنال اولتراسونیک به سمت پایین و سپس ارسال دیگری به سمت بالا کار می‌کند. این دو سیگنال برای محاسبه سرعت جریان آب مقایسه می‌شوند. در همین حال، یک فلومتر اولتراسونیک کلاپ-آن بر روی دیواره خارجی لوله نصب می‌شود. این فلومتر پالس‌هایی را از طریق لوله‌ها ارسال می‌کند تا جریان را اندازه گیری کند.
فلومتر ورتکس
همان‌طور که از نام آن پیداست، این فلومتر آب، ورتکسی را که آب هنگام عبور از یک جسم برای اندازه‌گیری نرخ جریان ایجاد می‌کند، اندازه‌گیری می‌کند. یک فلومتر ورتکس دارای حسگری است که هنگام تماس با یک ورتکس خم می‌شود. سپس زبانه حسگر یک پالس تولید می‌کند که به‌دقت نرخ جریان آب را تعیین می‌کند.
فلومترهای ورتکس دارای مدل‌های متعددی هستند که علاوه بر نرخ جریان، دما، چگالی آب، فشار آب و جریان جرمی را نیز اندازه‌گیری می‌کنند. همچنین فلومترهای ورتکس ادغام شده‌ای وجود دارند که برای اندازه‌گیری نرخ جریان آب در سیستم‌های لوله‌کشی بزرگ مناسب هستند.
هزینه فلومترها
قیمت فلومتر آب می‌تواند از چند صد دلار تا بیش از هزار دلار متغیر باشد. فلومتر مکانیکی ارزان‌ترین هستند اما در اندازه‌گیری نرخ‌های جریان دقیق نیستند و ممکن است نیاز به هزینه‌های نگهداری بالا و تعمیرات پرهزینه داشته باشند. سایر انواع فلومتر، مانند فلومترهای ورتکس و اولتراسونیک، ممکن است قیمت اولیه بالاتری داشته باشند زیرا با فناوری پیشرفته‌تری تجهیز شده‌اند با این حال می‌توانند اندازه‌گیری‌های دقیق جریان بالایی را ارائه دهد و همچنین خرابی‌های کمتری نیز دارند.
بهترین فلومتر آب برای کاربردهای مختلف
- آب خانگی
فلومترهای مکانیکی گزینه‌ای ایده‌آل برای املاک مسکونی هستند چرا که آن‌ها یک گزینه کم‌هزینه برای یک فلومتر آب هستند،
- آبیاری مزارع
برای سیستم‌های آبیاری، فلومترهای مکانیکی گزینه‌ای رایج هستند. با این حال، فلومترهای اولتراسونیک نیز مناسب هستند، به‌ویژه برای سیستم‌های آبیاری بزرگ. فلومتری که باید برای سیستم آبیاری انتخاب شود به‌طور کامل به اندازه سیستم بستگی دارد. برای آبیاری یک مزرعه کوچک احتمالاً یک فلومتر مکانیکی کافی است، اما برای کشت محصولات در ابعاد بزرگ استفاده از یک فلومتر اولتراسونیک پیشرفته‌تر توصیه می‌شود.
دقت فلومترها
در میان تمامی انواع فلومتر آب، فلومتر اولتراسونیک دقیق‌ترین به حساب می‌آیند. زیرا فلومترهای آب اولتراسونیک از فناوری اولتراسونیک برای اندازه‌گیری نرخ جریان آب استفاده می‌کنند و هیچ قطعه متحرکی در آن‌ها وجود ندارد که بتواند بر اندازه‌گیری‌های جریان تأثیر بگذارد. موانع و قطعات متحرکی که در سایر برخی انواع فلومتر وجود دارند، در معرض سایش و فرسودگی هستند و به مرور زمان دقت آن‌ها کاهش می‌یابد.