Endüstriyel Alanda Debi
( Flow ) Nedir?

Sanayi ve endüstriyel alanların çalışma sahalarında kullandığımız mekanizmalardan biri de debi ölçümüdür. İçeriğinde process değeri, set değeri, geri besleme değerleri içeren plc, mikroişlemci gibi beyin mekanizmalarında debi ölçülmesini inceleyelim.

A- A+

29.11.2013 tarihli yazı 30597 kez okunmuştur.

Debi, bir akışkanın aktığı izleğin herhangi bir kesitinden birim zamanda geçen akışkan hacmidir. Bir akarsuyun aktardığı su miktarını, bir boru sisteminin çeşitli noktalarında aktarılan akışkan miktarını belirlerken vb. yerlerde kullanılır. Hidrolojide, hidrolikte, akışkanlar mekaniğinde sıkça başvurulan bir kavramdır. Boyutu hacim/zaman, genellikle kullanılan metrik birimi m³/sn ve yaygın göstergesi Q harfidir. Debi, flowmeter (debimetre) ile ölçülür.

Debimetre Nedir?

Debimetre doğrusal yada doğrusal olmayan, kitle, sıvı veya gazların hacimsel akış hızını ölçmek için kullanılan bir araçtır. Makine mühendisliğinin temel uğraşı alanlarından olan motorlar, pompalar, kompresörler ve ısı değiştirici gibi sistemlerin imalat ve performans testlerinde debi ölçümün önemli bir yeri vardır.

Ölçme teknikleri özellikle son 25-30 yıl içinde büyük gelişim göstermiştir. 1950'li yıllarda elektronik devrelerdeki 1960'lı lazer ve optik cihazlardaki 1970'li yıllarda fiber optik elemanlardaki yenilikler bilgisayarlardaki işlem hızlarının artması ölçme tekniklerinin gelişmeler olumlu katkılar sağlamıştır. Akışkanların herhangi kesitli kanallar içinde akması durumunda hızlarının veya debilerinin ölçülmesi birçok biyolojik, meteorolojik olayların incelenmesi, endüstrinin çeşitli işlemlerinde ve laboratuarlarda ki çeşitli deneylerin gerçekleştirilmesi için önemlidir.

►İlginizi Çekebilir: PLC S7-1200 Nedir?

Pratikte hız ve debinin veya genel olarak akış olaylarının ölçülmesi için birbirlerine göre çeşitli üstünlük ve sakıncaları olan değişik cihaz ve yöntemler geliştirilmiştir. Herhangi bir akış ölçme işleminde, ölçme cihazı ve yönteminin seçiminde hassasiyet, kapasite aralığı ve fiyat başta olmak üzere çeşitli etkenler rol oynar.

Debisi Ölçülebilen Malzemeler

► Katran
► Buhar
► Teknik su
► Benzol
► Kok gazı
► Yüksek fırın gazı
► Benzollü yağ
► Amonyaklı su
► Asit
► Hava
► Azot

► Debi ölçümü sanayide, endüstriyel alanda çalışma sahasında yapılır. Ancak artık endüstride saha çalışmalarını kontrol eden mekanizmalar bulunmaktadır. Bunların en büyük örneği plc, mikroişleciler gibi beyin kontrol mekanizmalardır.

► Endüstride debi ölçümünün PLC ile arsındaki ilişkisini bir örnekle açıklayalım.

Anlatılan çalışma alanında yapılan işlemlerin plc'ye gönderilme olayı vardır. Burada kok gazının debisi ölçülmüş ve değeri belirlenerek plc ye bilgisi gönderilmiştir. PLC ve endüstri bilgisinden burada kok gazı debisi (4:20) ma olarak belirlenmektedir.

Sonuç olarak bu sistemde;

1) Debi ölçümü yapılır. (Process Değer,4:20 ma belirlenir.)
2) Flow meter (Debi Ölçer) bu değeri 4:20 ma cinsinden PLC'ye gönderir.
3) Belirlenen değer konrolöre yani PLC'ye gider.
4) En son oransal vana ile sistem dönüşümü sağlanır.

Debi Ölçümünde Kullanılabilecek Yöntemler

Malzemeye göre debi ölçüm yöntemi seçilir. Dolayısıyla ölçülen paremetreye göre uygun bir debimetre seçilir. Fark basınç, vortex, elektromagnetik, ultrasonik, kütlesel ve termal debi ölçüm yöntemlerindendir. Debi ölçümünün önemli olmasının sebebi endüstriyel alanda önemli olmasıdır. Bugün plc, mikroişlemci gibi kısacası beyin olarak yönetim sağladığımız cihazlara endüstriyel alanlarda kullandığımız malzemelerin debisini ölçeriz ve ardından plc veya sistemi hangi mekanizma ile yönetiyorsak o mekanizmaya sonuçlarını göndeririz.

Fark Basınç Yöntemi İle Debi Ölçümü

Günümüzde sıkça kullanılan akış ölçme tekniklerinden biri de fark basınç yöntemiyle akış ölçmektir. Bu yöntemin temel amacı akışın önüne bir engel koyarak hat üzerinde basınç farkı yaratmaktır. Bu farkı yaratmak için çeşitli akış elemanları kullanılmaktadır. Bunlara orifice, venturi tüp, flow nozzleları örnek verilebilir. Bu ürünler oldukça sık kullanılmasına rağmen bazı dezavantajları da vardır. Örnek vermek gerekirse; hassasiyet problemleri, akış profilinde değişiklikler, yüksek basınç kayıpları, hat tıkanmaları, montaj problemleri sayılabilir.

Vortex Yöntemi ile Debi Ölçümü

Buhar, gaz ve iletken olan/olmayan sıvıların hacimsel ve kütlesel akış ölçümleri için vortex debimetre ölçümü yapılır. Entegre basınç ve sıcaklık sensörü ile değişken proses koşullarında hatasız ölçüm yapar. Flanşlı veya sandviç tiplerde bulunur. Özel bluff yapısı ile minimum enerji kaybı ve basınç düşümü vardır ve diğer debimetrelerdeen bu özelliği ile ayrılır.

►İlginizi çekebilir: Rüzgar Ölçüm Sistemleri

Elektromagnatik Yöntem İle Debi Ölçümü

►İlginizi çekebilir: Gizemli Parçacık Nötrino

Elektriksel iletkenliğe sahip sıvıların hacimsel akış ölçümü için elektromanyetik debimetreler kullanılır. Akışkanın fiziksel, kimyasal özelliklerine göre zengin iç kaplama ve elektrod kombinasyonlarına sahiptir.