Τι είναι οι αισθητήρες ροής αερίου;

Οι αισθητήρες ροής αερίου, που συχνά αναφέρονται και ως μετρητές ροής μάζας, λειτουργούν με τον υπολογισμό των κινούμενων όγκων αερίου σε έναν σωλήνα ή περιορισμένο χώρο, ενώ υπολογίζουν τις μεταβλητές θερμοκρασίας και πίεσης. Διάφορες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για αισθητήρες ροής αερίου για την παραγωγή ακριβών μετρήσεων. Αυτά περιλαμβάνουν μέτρηση χρησιμοποιώντας ηχητικά κύματα που εκπέμπονται και συλλέγονται από υπερηχητικούς μετατροπείς και μετρητές ροής αερίου που μετρούν την πραγματική συνολική μάζα που διέρχεται από ένα συγκεκριμένο σημείο.

Οι μετρητές ροής διατίθενται σε μια σειρά σχεδίων και δυνατοτήτων μέτρησης. Ο μετρητής ροής Coriolis χρησιμοποιεί το φαινόμενο Coriolis με κινούμενα σώματα μετρώντας τη μάζα του ρευστού με βάση τους κραδασμούς που προκαλεί στους σωλήνες καθώς περνάει, μέσω της ανάλυσης των μοτίβων κυμάτων που παράγουν οι δονήσεις. Όπως η μέτρηση ροής υπερήχων, οι μετρητές ροής Doppler αναλύουν επίσης τα ηχητικά κύματα με βάση το φαινόμενο Doppler για να υπολογίσουν τη μάζα μέσω μεταβολών στη συχνότητα και το πλάτος των ηχητικών κυμάτων καθώς η μάζα ρέει προς και μακριά από τους αισθητήρες ροής αερίου Doppler. Οι μεταβλητοί μετρητές ροής χρησιμοποιούνται επίσης συχνά ως αισθητήρες ροής αερίου, που απαιτούν μια απλή συσκευή πλωτήρα στον σωλήνα που κινείται από τη δύναμη του όγκου του αερίου καθώς περνάει.

Οι αισθητήρες ροής υγρού, αντίθετα, μπορούν συνήθως να είναι απλούστερου σχεδιασμού, καθώς η ροή του υγρού επηρεάζεται πιο σταδιακά από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και της πίεσης από το αέριο. Δεδομένου ότι οι αισθητήρες ροής αερίου κατασκευάζονται κυρίως για τη μέτρηση του όγκου και όχι της θερμικής ποιότητας ενός αερίου, όπως στο φυσικό αέριο που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση των σπιτιών και το μαγείρεμα, οι υπολογισμοί που βασίζονται στην πραγματική οικονομική αξία του αερίου πρέπει επίσης να διαφέρουν λόγω της σύνθεσής του. Τα στοιχεία που περιέχονται σε έναν όγκο αερίου μπορεί να διαφέρουν σημαντικά ακόμη και αν ο ίδιος ο όγκος δεν αλλάζει. Ως εκ τούτου, οι πάροχοι κοινής ωφέλειας ενσωματώνουν ελέγχους πίεσης στη ροή αερίου και εκτελούν τακτικά ανάλυση φάσματος αερίου χρωματογράφου για να προσδιορίσουν την πραγματική χημική σύνθεση της ροής αερίου.

Εκτός από τους αισθητήρες ροής αερίου που μετρούν ηχητικά κύματα, άλλες συσκευές χρησιμοποιούν διαφράγματα στον σωλήνα που ανταποκρίνονται στην πίεση και παράγουν παλμούς που τροφοδοτούνται σε έναν υπολογιστή ροής για υπολογισμούς όγκου. Οι αισθητήρες ροής αερίου περιστροφικού και στροβίλου χρησιμοποιούν τη μηχανική κίνηση της περιστρεφόμενης πτερωτής και των πτερυγίων του στροβίλου για να προσδιορίσουν τη ροή όγκου. Οι αισθητήρες ροής αερίου μετρητή στομίου χρησιμοποιούν μια πιο στενή περιοχή του σωλήνα για να δημιουργήσουν μια διαφορά πίεσης, η οποία συγκρίνεται με την πίεση στην τυπική διάμετρο του σωλήνα. Ενώ οι αισθητήρες ροής αερίου στο στόμιο θεωρούνται λιγότερο ακριβείς από άλλους αισθητήρες, χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία καθώς δεν έχουν κινούμενα μέρη που μπορεί να αστοχήσουν.