دبی سنج های جابجایی مثبت – Positive Displacement Meters

دبی سنج های جابجایی مثبت (Positive Displacement Meters)

اساس کار این نوع دبی سنج ها ، محاسبه دبی جریان حجمی جریان با محصور کردن مقداری از سیال در یک مخزن و سپس تخلیه سیال به خروجی می باشد .حجم کل مایع عبوری از این وسیله در یک پریود زمانی از حجم سیال نمونه گیری شده و تعداد نمونه گیری ها بدست می آید . دبی سیال مستقیما توسط یک ماشین محاسبه گر گزارش داده می شود. هر مخزن متحرک با سیال توسط آب بند های باریکی از مخزن بعدی جذا شده است . نیروی مورد نیاز دبی سنج های جابجایی مثبت از انرژی جریان بدست می آید .

این نوع دبی سنج ها به دلیل داشتن قطعات متحرک زیاد برای پساب ها مناسب نمی باشند. موارد استفاده آنها در کل در سیالات یک طرفه مانند اندازه گیری آب یا گاز طبیعی یا توزیع سوخت نفتی می باشد . نشتی حول دنده ها و پره ها باعث ایجاد خطا در اندازه گیری دبی جریان می شود ولی سیالات ویسکوز این خطا را کاهش می دهند. برای عملکرد دقیق آنها به یک مکانیسم تصفیه و یا خازن الکتریکی جهت دفع هوای مایعات   ( یا یک صافی تصفیه گاز ) نیاز می باشد ولی در کل نشتی زیاد سیال از صفحات آب بندی ، دقت آنها نسبت به دیگر دبی سنج ها کاهش داده است. شکل زیر چندین مدل از این نوع دبی سنج را نشان می دهد.

 پیستون نوسانگر (Oscillating Piston)

مایع وارد یک مخزن به دقت ماشین کاری شده ای که شامل یک پیستون نوسانگر است می شود ؛ موقعیت پیستون به گونه ای است که مخزن را به چندین قسمت تقسیم می کند . فشار سیال باعث نوسان پیستون و چرخش آن حول توپی مرکزی می شود .حرکت توپی توسط دیواره آن که مجهز به یک آهنربا است تشخیص داده می شود . هر چرخش توپی معادل حجم ثابتی از سیال است که توسط ماشین محاسبه گری اندازه گیری می شود . لقی کم بین پیستون و مخزن با به حداقل رساندن لغزش مایع باعث اندازه گیری دقیق و تکرار پذیر در هر سیکل حجمی می شود . ماکزیمم ویسکوزیته مجاز ۴۰۰۰ سانتی پوز است.

دیسک لرزان ( Nutating Disk)

مایع وارد یک مخزن به دقت ماشین کاری شده ای که شامل یک دیسک لرزان است ، می شود. فشار سیال ، دیسک را به کمک یک دندانه غلتکی به لرزش در می آورد و دیسک شروع به چرخش می کند .حرکت دیسک توسط حرکت دنده به یک ماشین محاسبه گر دبی انتقال می یابد. لقی کم بین دیسک و مخزن با به حد اقل رساندن نشتی ، باعث اندازه گیری دقیق و تکرار پذیر در هر سیکل حجمی می شود.

دنده تخم مرغی (Oval Gear)

از دو روتور تخم مرغی شکل یکسان که توسط دو شکاف کوچک پیرامون دنده ایجاد شده ؛ تشکیل شده است . دنده های تخم مرغی حجم کل مایع عبوری از مخزن این سیله را طی هر عمل گردش جارو می کند ؛ دبی توسط اندازه گیری سرعت چرخش محاسبه می شود.

لقی کم بین دنده ها نشتی را به حداقل می رساند . در مقایسه با دبی سنج  Nutating Disk کالیبراسیون آن با ویسکوزیته تغییر نمی کند . از معایب این وسیله تاثیر گذاری نوسان بر عمل سنجش دبی می باشد. این دبی سنج برای اندازه گیری دبی حلال ها و مایعات کم غلظت به کار می رود.

مولتی پیستون (Multi Piston)

این نوع دبی سنج ها به صورت تک پیستونی و چند پیستونی وجود دارند و به طور گسترده در توزیع سوخت و اندازه گیری هیدرو کربن های سبک استفاده می شوند . علی رغم پیچیدگی طراحی استفاده از آنها بسیار رایج است. در نوع چند پیستونی که در شکل زیر نمایش داده شده است پیستون ها دو به دو روبروی هم قرار گرفته اند و توسط میل لنگ هایی به سیستم اندازه گیر متصل هستند. نحوه قرار گرفتن پیستون ها به گونه ای است به هنگام پر شدن سیلندر ها از ورودی ، سیلندر مقابل در حال تخلیه به خروجی است و در نتیجه سیال با حداقل نشتی جریان می یابد. طراحی مذکور به ضربان و لرزش سیال حساس است و لذا برای دبی های بیشتر از ۱۰۰ l/min مناسب نمی باشد.

روت (Root)

دبی سنج Roots در بسیاری از موارد مشابه دبی سنج  Oval Gears است. پره های گوشتی  (Load Impellers) در خلاف جهت یکدیگر در مخزن دبی سنج گردش می کنند . دنده های بادامی شکل ، کل مایع عبوری از مخزن را در هر عمل گردش جارو می کنند  . دبی جریان توسط اندازه گیری سرعت گردش پره ها اندازه گرفته می شود .

ضریب کالیبراسیون این دبی سنج ها در مقایسه با دبی سنج Nutating Disk با ویسکوزیته تغییر نمی کند . ماکزیمم ویسکوزیته مجاز ۵۰۰۰ سانتی پوز است .