قدرت سیال پنوماتیک یک روش مقرون به صرفه برای انتقال انرژی به ابزار دقیق و فرآیندهای صنعتی است. در کاربردهای خنک‌کنندگی، سیال، برای انتقال گرما از کنار اجسام عبور می‌کند. یکی از پارامترهای مهم در یک دستگاه آنالایزر، سرعت گاز حامل می باشد.
سنجش جریان و فشار سیالات در صنایع مختلف دارای اهمیت بالایی می باشد و از مهمترین پارامترهای اندازه گیری (پس از اندازه گیری دما) در صنایع گوناگون می باشد. بنابراین با توجه به اهمیت اندازه گیری این فاکتور، در طول سالیان، روشهای مختلفی برای سنجش این پارامترها بوجود آمده است.
در این مقاله می خواهیم ابزارهای کنترل قدرت سیالات را مرور کنیم تا با شناخت تفاوت های آن ها ابزار مناسب برای رفع نیاز صنعت و فرآیند خود را پیدا کنیم.
فشار نیرویی است که در همه جهات، به یکباره و با همان قدرت عمل می کند. مقدار نیرویی که یک فشار وارد می‌کند مستقیماً با ناحیه‌ای که فشار در آن قرار دارد (فشار = نیرویی که به واحد سطح وارد می شود.) مرتبط است. فشار می تواند در خلاء (فشار منفی)، در حین حرکت (تحت جریان) و یا در داخل یک محفظه ساکن وجود داشته باشد.
مانومتر تجهیزیست که برای اندازه گیری و نمایش فشار استفاده می شود و معمولاً از یک اتصال و نمایشگر تشکیل شده است که سطح فشار را نشان می دهد. گیج های فشار می توانند آنالوگ یا دیجیتال باشند و می توانند فشار را در واحدهای مختلف مانند پوند بر اینچ مربع(psi) ، بار (bar) یا پاسکال (Pa ) اندازه گیری کنند. آنها اغلب در صنعت، برای نظارت میزان فشار در سیستم های مختلف استفاده می شوند.
علاوه بر این تنظیم کننده های فشار برای کنترل مقدار نیروی تولید شده توسط یک سیستم سیال طراحی شده اند. تنظیم کننده های فشار معمولاً با عنوان رگلاتور شناخته می‌شوند.
در ساده ترین توضیح، یک رگلاتور، فشار ورودی را به فشار خروجی کمتر کاهش می دهد و فشار خروجی تنظیم شده را حفظ می کند و اثر ناشی از نوسانات فشار ورودی را به حداقل می رساند.
توجه به این نکته مهم است که رگلاتور فشار برای کنترل نرخ جریان طراحی نشده است.
بسته به نوع مصرف، سیال مورد نظر، فشار سیال، فشار خروجی مطلوب و سایر پارامترها، رگلاتورهای فشار از لحاظ جنس، نوع عملکرد، اجزای داخلی و خارجی و … دارای انواع مختلفی هستند.
جریان عبارت است از حرکت سیال به دلیل اختلاف فشار بین دو نقطه. سیال تحت فشار همیشه از فشار بالاتر به فشار پایین تر حرکت می کند. بدون اختلاف فشار، سیال راکد است و سیستم جریان ندارد. جریان به دو صورت سرعت جریان حجمی یا سرعت جریان جرمی اندازه گیری می شود. یعنی میزان حجم یا جرمی که در یک زمان مشخص از سیستم عبور می کند.
نرخ جریان حجمی (دبی حجمی)، فضای اشغال شده توسط یک گاز خاص را در طول زمان اندازه گیری می کند. واحد اندازه گیری دبی یا فلوی سیال، واحد حجم بر واحد زمان می باشد مثل لیتر بر دقیقه.
همچنین نرخ جریان جرمی (دبی جرمی)، جرم گازی که از یک نقطه عبور می کند را اندازه گیری می کند. واحد اندازه گیری جریان جرمی ، واحد جرم بر واحد زمان می باشد مثل گرم بر دقیقه.
دبی سنج یا فلومتر گاز برای اندازه گیری و کنترل دبی یا مقدار یک گاز متحرک استفاده می شود. اندازه گیری جریان سیالات یک نیاز حیاتی در بسیاری از کارخانه های صنعتی است. توانایی اندازه گیری دقیق جریان به اپراتورهای فرآیند اجازه می دهد تا به درستی جریان را نظارت و کنترل کنند. در برخی موارد، اندازه‌گیری نادرست جریان یا عدم اندازه‌گیری می‌تواند نتایج جدی و یا حتی فاجعه‌بار ایجاد کند.
اساس انتخاب فلومتر مناسب، درک روشنی از پارامترهای همان کاربرد خاص است که معمولا شامل نوع گاز، ویسکوزیته گاز، ناخالصی‌های احتمالی یا عناصر خورنده، اندازه لوله یا سیستم و غیره باشد.
فلومترها نیز بسته به نوع عملکرد و سیال مورد استفاده، انواع متفاوتی دارند و برای مثال روتامتر از انواع ساده و رایج فلومتر است که میزان جریان حجمی سیال را در یک لوله ی بسته اندازه گیری و کنترل می کند. این دستگاه میزان جریان را با تنظیم سطح مقطعی که سیال از آن عبور می کند تغییر می دهد.
بنابر آنچه گفته شد اگرچه رگلاتور های فشار مورد استفاده در سیستم های جریان به طور ذاتی با کنترل فشار، بر جریان تأثیر می گذارند، اما به عنوان کنترل کننده و تنظیم کننده جریان یا فلوی گاز طراحی نشده اند مگر اینکه مجهز به دستگاه هایی مانند شیر اندازه گیری یا فلومتر باشند که به طور خاص برای آن اهداف طراحی شده اند. همچنین می توان برای تنظیم فشار فرآیند و اندازه گیری میزان جریان آن به صورت همزمان، خط را به هر دو دستگاه تجهیز نمود.
