فلومتر و فلو کنترلرهای ترمال مس لوله موئین

در این مقاله، به بررسی فلومترها و فلوکنترلرهای ترمال مس با لوله موئین می‌پردازیم. آیا تاکنون فکر کرده‌اید که این ابزارها چگونه کار می‌کنند؟ چگونه می‌توانید مناسب‌ترین فلومتر را برای نیازهای خود انتخاب کنید؟ در این مقاله، تکنولوژی این ابزارها، کاربردهای متداول، اصول عملکرد، و بهترین روش‌ها برای نصب و استفاده از آن‌ها به تفصیل بررسی می‌شوند.

فلومترهای با لوله موئین، مستقیماً نرخ جریان جرمی گازهای تمیز را در محدوده‌های پایین اندازه‌گیری می‌کنند. افزودن یک شیر کنترل جریان به بدنه فلومتر، یک فلوکنترلر ترمال مس با لوله موئین ایجاد می‌کند. فلو کنترلر نه تنها دبی جرمی جریان جریان را محاسبه می‌کند بلکه آن را به مقدار مشخصی که توسط کاربر انتخاب شده است، تنظیم می‌کند.

این ابزارها ابتدا در دهه ۱۹۶۰ تجاری شدند. از اولین کاربران آن‌ها صنعت فضایی بود. اما به محض آنکه صنعت تولید دستگاه‌های نیمه‌رسانای جامد شروع به رشد استثنایی خود کرد، بازار برای فلوکنترلرها با لوله موئین نیز با آن رشد کرد. در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰، صنایع مختلف مزایای استفاده از این ابزارها را در گستره وسیعی از کاربردها شناختند. در آن سال چندین شرکت جدید برای خدمت‌رسانی به این بازار به وجود آمدند.

اصلی‌ترین مزیت این ابزارها در این است که به طور مستقیم نرخ جریان جرمی را اندازه‌گیری می‌کنند. این ویژگی برخلاف ابزارهای دیگری است که نرخ حجمی را اندازه‌گیری می‌کنند. این تفاوت به اهمیت آن می‌افزاید، زیرا بسیاری از صنایع نیاز دارند که جریان مولکول‌ها، یعنی جریان جرم گاز ورودی فرآیند خود را اندازه‌گیری و کنترل کنند.

در علم اندازه‌گیری دبی به صورت جرمی، دو نوع ابزار متداول وجود دارد: فلومترهای کوریولیس و فلومترهای ترمال مس. فلومترهای کوریولیس دبی جرمی مایعات و گازها را به طور مستقیم اندازه‌گیری می‌کنند و به اطلاعاتی از نوع یا ترکیب سیال نیاز ندارند. جریان سنج های ترمال مس دبی جرمی جریان گازها را اندازه‌گیری می‌کنند و نیاز به اطلاعاتی از ترکیب آن دارند. فلومترهای کوریولیس دقت بالا، فشار نسبتاً بالا، و بهترین عملکرد را با مایعات دارند. فلومترهای ترمال مس دقت متوسط تا بالا، فشار نسبتاً پایین، و بهترین عملکرد با گازها را ارائه می‌دهند.

فلومترها و فلو کنترلرهای ترمال مس با لوله موئین دو حوزه کاربردی اصلی دارند: در صنایع عمومی و آزمایشگاهی. همچنین در تولید نیمه‌رساناها و فرآیندهای خلاء با خلوص بالا به کار می روند. این ابزارها با طراحی فشرده، نیاز به یک ورودی به خط فرآیند، و یک سیستم کنترل یکپارچه، به عنوان راه‌حل‌های کم هزینه برای کنترل دبی گازها شناخته می‌شوند.

در فلومترها و فلوکنترلرهای ترمال مس با لوله موئین، جریان وارد بدنه جریان می شود. سپس به دو مسیر داخلی تقسیم می‌شود. یک مسیر از طریق یک لوله حسگر حرارتی با قطر کوچک و طول زیاد (لوله موئین) می‌گذرد. مسیر موازی دوم در داخل بدنه جریان از طریق یک لوله تقسیم‌شده با المان جریان لایه‌ای می‌گذرد. نسبت جریان عبوری از طریق تقسیم‌کننده و لوله موئین حسگر ثابت است. لوله موئین دبی را از طریق ظرفیت حرارتی گاز اندازه‌گیری می‌کند. در این لوله حرارت از یک مقاومت دما-حرارت بالادست به یک مقاومت دما-حرارت پایین‌دست حرکت می کند. تفاوت مقاومت‌های الکتریکی دو سیم پیچ بر روی سطح خارجی لوله حسگر اندازه‌گیری نرخ جریان جرمی از طریق لوله موئین و در نتیجه نرخ جریان جرمی کل در مسیر جریان را بدست می‌دهد.

در فلو کنترلرهای ترمال مس با لوله موئین، شیر کنترل جریان به بدنه اضافه می‌شود. در فلو کنترلرها، نه تنها نرخ جریان جرمی را بدست می‌آورند بلکه آن را به مقدار مشخصی که توسط کاربر انتخاب شده است، تنظیم می‌کنند. این عمل از راه دور یا بر روی خود کنترلر انجام می‌شود.

به طور کلی، فلو مترها و فلو کنترلر های ترمال مس با لوله موئین ابزارهایی هستند که در صنایع مختلف برای اندازه‌ گیری و کنترل نرخ جریان جرمی گازها استفاده می‌ شوند. مزایای استفاده از این ابزارها شامل دقت، فشرده‌ بودن، و هزینه‌ های نسبتاً پایین است. این مزایا، آن‌ ها را به انتخاب اصلی در این حوزه تبدیل کرده است. در این مقاله سعی شد تا مفاهیم فنی را به زبانی ساده و قابل فهم برای همگان تبدیل کنیم. همچنین نقش این ابزارها در تسهیل فرآیندهای صنعتی مورد توجه قرار گرفت.