فلومترها و ابزارهای اندازهگیری جریان در صنایع و زمینههای مختلف کاربردهای فراوانی دارند که در ادامه به چند مورد از آنها اشاره میشود.
فرآیند تولید صنعتی
فلومترها بهطور گستردهای در صنایع متالورژی، برق، زغالسنگ، شیمی، نفت، حملونقل، ساختوساز، نساجی، غذا، دارو، کشاورزی، حفاظت از محیطزیست و زندگی روزمره مردم مورد استفاده قرار میگیرد. فلومترها ابزاری مهم برای توسعه تولید صنعتی و کشاورزی، صرفهجویی در مصرف انرژی، بهبود کیفیت محصول و افزایش کارایی اقتصادی و مدیریت در زمینههای مختلف اقتصاد ملی به شمار میروند. آنها در اقتصاد ملی جایگاه مهمی دارند.
در میان ابزارها و دستگاههای اتوماسیون فرآیند، فلومترها دو عملکرد اصلی دارند: بهعنوان یک ابزار تشخیص برای سیستم کنترل اتوماسیون فرآیند و برای اندازهگیری مقدار مواد. طبق آمار، ارزش خروجی فلومترها حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد از ارزش خروجی همه ابزارها و دستگاههای تشخیص اتوماسیون فرآیند را تشکیل میدهد. برای این منظور از انواع فلومترها مانند فلومترهای الکترومغناطیسی، فلومترهای جابهجایی مثبت، فلومترهای توربینی، فلومترهای جرمی کوریولیس، روتامترها و فلومترهای اولتراسونیک استفاده میشود.
اندازهگیری انرژی
انرژی به سه دسته تقسیم میشود: انرژی اولیه (زغالسنگ، نفت خام، متان گاز زغالسنگ، گاز نفتی و گاز طبیعی)، انرژی ثانویه (برق، کک، گاز مصنوعی، روغن تصفیهشده، گاز مایع نفتی و بخار) و رسانههای حامل انرژی (هوا فشرده، اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن، آب). اندازهگیری انرژی یک روش مهم برای مدیریت علمی انرژی، تحقق صرفهجویی در انرژی و کاهش مصرف و بهبود کارایی اقتصادی است. فلومترها جزء مهمی از ابزار اندازهگیری انرژی به شمار میروند.
منابع انرژی معمولی مانند آب، گاز طبیعی، بخار و روغن همگی از فلومترهای با اندازه بزرگ استفاده میکنند. این ابزارها ابزارهای ضروری برای مدیریت انرژی و حسابداری اقتصادی هستند. در حال حاضر، اغلب از فلومترهای الکترومغناطیسی برای اندازهگیری آب آشامیدن؛ فلومترهای گاز توربینی برای اندازهگیری گاز طبیعی و بیوگاز، گازهای فرآیندی و گازهای عمومی؛ فلومترهای حرارتی برای اندازهگیری هوا فشرده و فلومترهای دنده بیضوی برای اندازهگیری دیزل، بنزین و روغن سنگین استفاده میشود.
حفاظت از محیط زیست
گازهای دودکش، مایعات زائد، فاضلاب و غیره بهطور جدی جو و منابع آب را آلوده کرده و تهدیدی جدی برای محیط زیست انسانی به شمار میرود. کشورها توسعه پایدار را بهعنوان سیاست ملی خود قرار دادهاند و حفاظت از محیط زیست یکی از مسائل بزرگ در قرن بیست و یکم خواهد بود. به عنوان مثال چین کشوری است که زغالسنگ منبع اصلی انرژی آن محسوب میشود. در این کشور میلیونها دودکش وجود دارد که بهطور مداوم دود و گازهای خروجی را به جو رها میکنند. کنترل انتشار گاز دودکش پروژهای مهم برای ریشهکن کردن آلودگی است. در هر دودکش باید یک تحلیلگر گاز و فلومتر گاز نصب شود تا یک سیستم پایش مستمر انتشار گازهای مضر ایجاد شود. اندازهگیری جریان گاز دودکش، هوای احتراق و گازهای خروجی بسیار دشوار است. این دشواری به دلیل اندازه بزرگ و شکل نامنظم دودکش، تغییر ترکیب گاز، دامنه وسیع نرخ جریان (از بسیار کم تا سرعتهای بالا)، آلودگی، گرد و غبار، خوردگی و دماهای بالا است. در نتیجه اغلب از فلومترهای گاز حرارتی با دمای بالا برای اندازهگیری گازهای خروجی و گازهای دودکش استفاده میشود.
مایعات زائد و فاضلابها
دفع مایعات زائد و فاضلاب به رودخانهها و دریاچهها منابع آب را تخریب کرده و منابع آب در حال حاضر به شدت آسیب دیدهاند. اندازهگیری جریان مایعات زائد و فاضلاب نیز یک اندازهگیری دشوار است. این نوع اندازهگیری دارای ویژگیهای خاصی از جمله آلودگی یا وجود ذرات معلق، قطر بزرگ، شکل ویژه، فشار سر پایین و جریان جزئی در لولهها است. با پیشرفت پروژههای حفاظت از محیط زیست، نیازهای جدیدی برای فلومترهای مورد نیاز مطرح خواهد شد، مانند تجهیزات بازیافت فاضلاب مقیاس بزرگ، تجهیزات دفع زبالههای شهری و سیستمهای بازیابی آب صنعتی و معدنی که نیاز به دامنه وسیعی از نرخهای جریان دارند. اغلب از فلومترهای مغناطیسی برای اندازهگیری فاضلابهای حاوی ذرات جامد استفاده میشود و فلومترهای الکترومغناطیسی نصبشونده برای اندازهگیری جریان حجمی در لولههای بزرگ و همچنین فلومترهای اولتراسونیک بدون تماس برای اندازهگیری جریان آب لولههای فولاد کربنی و PVC استفاده میشود.
صنعت حمل انرژی
حملونقل دارای پنج حالت است: ریلی، جادهای، هوایی، آبی و لولهای. اگرچه حملونقل لولهای مدت زمان زیادی است که وجود دارد، اما کاربرد آن جهانی نیست. با ظهور مسائل مربوط به حفاظت از محیط زیست، ویژگیهای حملونقل لولهای توجهها را جلب کرده است. بهعنوان مثال، زغالسنگ همیشه از طریق ریلی و آبی حمل شده است. آلودگی زیستمحیطی ناشی از بارگیری و تخلیه و حمل و نقل باز نمیتواند نادیده گرفته شود. استفاده از حملونقل هیدرولیکی لولهای نهتنها سریع و کارآمد است، بلکه دارای ویژگیهای زیادی از جمله عدم نشت و بهداشتی بودن حمل مواد نیز میباشد. موادی که توسط لولهها حمل میشوند شامل: نفت خام و گاز طبیعی و غیره هستند. مجموع طول حملونقل لولهای در جهان به ۲.۳ میلیون کیلومتر رسیده است و چشمهای نظارتی ما نیز ابزاری ضروری برای پایش ایمنی (نظارت بر مسدودیت و نشت لجستیک) و حسابداری اقتصادی هستند. در این مسیرهای بسیار طولانی نیاز به فلومترهایی دقیق جهت اندازهگیری نرخ جریان مواد مختلف میباشد.
صنعت بیوتکنولوژی
در بیوتکنولوژی، مواد بسیاری وجود دارند که نیاز به پایش و اندازهگیری دارند، مانند خون، داروهای مایع، محلولهای مغذی و گازهای مختلف و غیره. اشیای اندازهگیری عمدتاً شامل جریانهای فازی مختلط، جریانهای پالسدار، سیالات غیر نیوتنی و مایعات با نرخ جریان میکرو هستند. در حال حاضر این مایعات در نرخ جریان پایین و کوچک، مانند ۲۰ لیتر در ساعت یا کمتر، در حال حرکت هستند و اندازه لوله نیز بسیار کوچک است، فلومترهای دندهای یا فلومترهای جرمی میکرو کوریولیس میتوانند جریان این رسانهها و محلولهای شیمیایی را به دقت اندازهگیری کنند.