تھرمل ماس فلو میٹر

گرم ٹیوب ڈیزائن
ہیٹر اور سینسر عناصر کو سنکنرن اور اس عمل کے کسی کوٹنگ اثرات سے بچانے کے لیے گرم ٹیوب فلو میٹر تیار کیے گئے تھے۔ سینسرز کو بیرونی طور پر پائپنگ پر لگانے سے، سینسنگ عناصر زیادہ آہستہ سے جواب دیتے ہیں، اور بڑے پیمانے پر بہاؤ اور درجہ حرارت کے فرق کے درمیان تعلق غیر خطی ہو جاتا ہے۔ اس نان لائنیرٹی کا نتیجہ یہ نکلتا ہے کہ متعارف کرائی گئی حرارت پائپ کی سطح کے کچھ حصے پر تقسیم ہوتی ہے اور پائپ کی لمبائی کے ساتھ مختلف شرحوں پر پروسیس فلوڈ میں منتقل ہوتی ہے۔

پائپ کی دیوار کا درجہ حرارت ہیٹر کے قریب سب سے زیادہ ہے، جبکہ کچھ فاصلے پر، دیوار اور سیال کے درجہ حرارت میں کوئی فرق نہیں ہے۔ لہذا، ہیٹر سے مزید دور اس مقام پر دیوار کے درجہ حرارت کی پیمائش کرکے غیر گرم سیال (Tf) کے درجہ حرارت کا پتہ لگایا جا سکتا ہے۔ یہ حرارت کی منتقلی کا عمل غیر لکیری ہے، اور متعلقہ مساوات مندرجہ بالا سے مختلف ہے: m0۔{2}} Kq/(Cp(Tw – Tf))۔

اس فلو میٹر کے دو آپریٹنگ طریقے ہیں: ایک برقی طاقت کے ان پٹ کو مستقل رکھ کر اور درجہ حرارت میں اضافے کا پتہ لگا کر بڑے پیمانے پر بہاؤ کی پیمائش کرتا ہے۔ دوسرا موڈ درجہ حرارت کے فرق کو مستقل رکھتا ہے اور اسے برقرار رکھنے کے لیے درکار بجلی کی مقدار کی پیمائش کرتا ہے۔ آپریشن کا یہ دوسرا موڈ بہت زیادہ میٹر رینج ایبلٹی فراہم کرتا ہے۔

بائی پاس قسم کا ڈیزائن
تھرمل ماس فلو میٹر کا بائی پاس ورژن بڑے بہاؤ کی شرح کی پیمائش کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ یہ ایک پتلی دیواروں والی کیپلیری ٹیوب (تقریباً 0.125 قطر میں) اور دو بیرونی زخم خود حرارتی مزاحمتی درجہ حرارت کا پتہ لگانے والے (RTDs) پر مشتمل ہے جو دونوں ٹیوب کو گرم کرتے ہیں اور نتیجے میں درجہ حرارت میں اضافے کی پیمائش کرتے ہیں۔ سینسر کو مرکزی پائپ میں ایک پابندی کے ارد گرد ایک بائی پاس میں رکھا جاتا ہے اور اس کا سائز لیمینر بہاؤ والے علاقے میں اپنی پوری آپریٹنگ رینج میں کام کرنے کے لیے ہوتا ہے۔

جب کوئی بہاؤ نہیں ہوتا ہے تو، ہیٹر بائی پاس ٹیوب کے درجہ حرارت کو محیطی درجہ حرارت سے تقریباً 160 ڈگری ایف تک بڑھا دیتے ہیں۔ اس حالت کے تحت، ٹیوب کی لمبائی کے ساتھ ایک متوازی درجہ حرارت کی تقسیم موجود ہے. جب بہاؤ ہو رہا ہوتا ہے، گیس کے مالیکیول گرمی کو بہاو لے جاتے ہیں، اور درجہ حرارت کا پروفائل بہاؤ کی سمت میں منتقل ہو جاتا ہے۔ سینسر ٹرمینلز سے منسلک وہیٹ اسٹون پل برقی سگنل کو درجہ حرارت میں تبدیلی کے متناسب بڑے بہاؤ کی شرح میں تبدیل کرتا ہے۔

بائی پاس ٹیوب کا چھوٹا سائز بجلی کی کھپت کو کم سے کم کرنے اور پیمائش کے ردعمل کی رفتار کو بڑھانا ممکن بناتا ہے۔ n دوسری طرف، چھوٹے سائز کی وجہ سے، پلگ لگانے سے بچنے کے لیے فلٹرز ضروری ہیں۔ ایک سنگین حد ہائی پریشر ڈراپ ہے (45 psi تک) لیمینر بہاؤ کو تیار کرنے کے لئے درکار ہے۔ یہ عام طور پر صرف ہائی پریشر گیس ایپلی کیشنز کے لیے قابل قبول ہے جہاں کسی بھی صورت میں دباؤ کو کم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

یہ ایک کم درستگی (2% مکمل پیمانے پر)، کم دیکھ بھال، اور کم لاگت والا فلو میٹر ہے۔ یونٹس کے اندر الیکٹرانک پیکجز ڈیٹا کے حصول، چارٹ ریکارڈنگ، اور کمپیوٹر انٹرفیسنگ کی اجازت دیتے ہیں۔ یہ آلات سیمی کنڈکٹر پروسیسنگ انڈسٹری میں مقبول ہیں۔ جدید دور کے یونٹ مکمل کنٹرول لوپ کے طور پر بھی دستیاب ہیں، بشمول ایک کنٹرولر اور خودکار کنٹرول والو۔

ہوا کی رفتار کی تحقیقات
تحقیقاتی طرز کے بڑے پیمانے پر بہاؤ کے سینسر ہوا کے بہاؤ کی پیمائش کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں اور یہ اعتدال پسند دھول کی موجودگی کے لیے غیر حساس ہوتے ہیں۔ وہ سینسر ٹیوب پر نصب دو RTDs کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کو برقرار رکھتے ہیں۔ اوپری سینسر گیس کے محیطی درجہ حرارت کی پیمائش کرتا ہے اور مسلسل دوسرے RTD (تحقیقات کی نوک کے قریب) کو محیط سے 60 ڈگری F پر برقرار رکھتا ہے۔ گیس کی رفتار جتنی زیادہ ہوگی، درجہ حرارت کے فرق کو برقرار رکھنے کے لیے زیادہ کرنٹ کی ضرورت ہوگی۔

رفتار کی تحقیقات کا ایک اور ورژن وینچری قسم کا تھرمل ماس فلو میٹر ہے، جو ایک گرم ماس فلو سینسر کو وینچری فلو عنصر کے کم سے کم قطر اور نیچے کی طرف درجہ حرارت کے معاوضے کی جانچ پر رکھتا ہے۔ ایک انلیٹ اسکرین درجہ حرارت کو یکساں بنانے کے لیے بہاؤ کو ملاتی ہے۔ یہ ڈیزائن گیس اور مائع دونوں کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جاتا ہے (بشمول سلوری)، بہاؤ کی حد وینٹوری کے سائز کے فنکشن کے ساتھ۔ پریشر ڈراپ نسبتاً کم ہے، اور درستگی کا انحصار مناسب پروب کے اندراج کی گہرائی کو تلاش کرنے پر ہے۔

ایک فلو سوئچ ورژن بھی دستیاب ہے جس میں ٹپ میں درجہ حرارت کے دو سینسر ہوتے ہیں۔ سینسروں میں سے ایک گرم ہے اور درجہ حرارت کا فرق رفتار کا ایک پیمانہ ہے۔ سوئچ کا استعمال 5% کے اندر زیادہ یا کم بہاؤ کا پتہ لگانے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔