کالیبراسیون پمپ بااستفاده از فلومتر حباب صابون

روتامتر داخل پمپ وسیله ای با دقت کم است و نمی توان از آن برای تعیین فلوی عبوری پمپ استفاده کرد.این وسیله فقط به صورت تقریبی کار می کند. فلوی عبوری باید با یک وسیله مانند فلومتر حباب صابون که یک وسیله اندازه گیری اولیه است باید اندازه گیری شود البته به شرط آنکه تغییر شکل نداده باشد .البته میتوان از روتامتر نیز برای این کار استفاده کرد به شرطی که توسط وسیله ای مثل فلو متر کالیبره شده باشد روتامتر دقیق مانند یک فلو متر توانایی بیان صحیح و معقول را دارد . اما باید دانست که روتامتر باید طی دره های خاصی کالیبره شود .

لوازم مورد نیاز

یک پمپ نمونه بردای هوا که توصیه می شود فلوی عبوری در حد متوسط باشد .

یک وسیله آزمایش کننده فلوی هوا مانند فلومتر حباب صابون

یک وسیله برای اندازه گیری زمان مانند کرنومتر

انجام نمونه بردار یمتوسط تعیین شده

سایر تجهیزات لازم

یک شرایط نمونه گیری مناسب همان طور که در روش نشان داده شده است آماده کنید ( راهنمایی عملکردی آماده سازی را نگاه کنید ) مطمئن باشید که نمونه گیری در حالت مناسب قرار دارد ( جریان کم یا زیاد ) برای سرعت جریلن مطلوب و هر گونه ویژگی لازم جریان در محل با لوله قابل انعطاف خروجی واسط نمونه گیر را به ورودی سمپلر متصل کنید (کاست نوار - لوله جذب کننده – لیمپایمر – غیره ) ورودی نمونه گیری مدیوم به خروجی ( بخش بالای ) نوار فلو و متر وصل کنید .

سر ساینده را از بازوی پایین فلو متر بردارید. سمپلر را روشن کنید در حالیکه سمپلر آماده است مکرراً برآمدگی ساینده را در پایه شیشه فلو متر فشار دهید تا اینکه صابون همگن وارد لوله شود و در ستون بالا رود . چندین حباب وارد لوله کنید درونش را مرطوب کنید تا صابون به گونه ای موفقیت آمیز در طی لوله حرکت کند پدیده حباب صابون را همان طور که از خطوط حجم که در لوله شیشه ای عبور می کند مشاهده کنید یک گام شما ( کرنومتر ) یا وسیله اندازه گیری زمان استفاده کنید. وقت طول کشیده برای عبور یک حباب صابون منفرد از یک خط حجمی به دیگر را اندازه گیری کنید این زمان عبور به همراه حجم خط کشی شده در لوله سرعت جریان را نشان می دهد .

                                                                                

حجم حباب عبور کرده  Flow Rate =

زمان                           

 

کنترل تنظیم فلو را بر روی سمپلر استفاده کنید. سرعت جریان را  افزایش  یا کاهش دهید تا به جریان دلخواه همان طور که در نمونه گیری  اختصاص یافته نزدیک شوید . چندین اندازه گیری و تنظیم ممکن است .

سرعت جریان دلخواه میسر گردد . به گونه دقیق سرعت جریان با آنچه در متن آمده است مچ شود .

اندازه گیری سرعت جریان : هنگامیکه سرعت جریان دلخواه بدست آمده است حداقل 3 بار با استفاده از روش های سرعت جریان را اندازه گیری کنید . دراین زمان کنترل تنظیم جریان را دستکاری نکنید . معدل نتایج را بگیرید . این مقادیر تعدیل شده را به عنوان سرعت جریان پیش نمونه ثبت کنید .

هنگامیکه آماده نمونه گیری هستید یک ترتیب نمونه گیری مثل آنکه برای اندازه گیری کالیبره کردن جریان است استفاده می شود  آماده کنید

یک واسطه نمونه گیری جدید استفاده کنید از همان نوع واسطه نمونه گیری که باید استفاده کنید تا جریان را اندازه گیری کند هنگامیکه نمونه گیری کامل شده است واسطه نمونه گیری را به یقه کارگر متصل کنید و نمونه گیر را به کمربند کارگر وصل کنید .

سمپلر مدیوم را آماده کنید و زمان شروع را ثبت کنید .

بعد از نمونه گیری : در آخر دوره نمونه گیری سمپلر را خاموش کنید زمان پایان را بنویسید . واسطه نمونه گیری را بردارید ، به گونه ای مناسب آن را محکم کنید و اطلاعات مربوط به نمونه گیری را بنویسید .

بررسی مجدد جریان : 2 بار واسطه نمونه گیری را که استفاده می شود با سرعت جریان نمونه گیر را اندازه گیری کند ، را متصل کنید .

اگر ممکن نبود یک واسطه جدید استفاده کنید – فلو متر استفاده کنید . سرعت جریان را مطابق دستورات مشخص شده در مرحله 3 اندازه گیری کنید . این مقادیر تعدیل شده را به عنوان سرعت جریان بعد از نمونه گیری ثبت کنید .

سرعت جریان قبل و بعد از نمونه گیری مقایسه کنید تا مطمئن شوید این دو سرعت بیش از 0.5 درصد با هم فرق کند .

 میانگین سرعت جریان قبل و بعد نمونه گیری را به همراه دیگر اطلاعات مربوطه را به آزمایشگاه گزارش کنید .

مقدمه

فنون کالیبراسیون دستگاه ها : *
به طور كلي كاليبراسيون به سه روش قابل اجراست. روش اول كاليبراسيون براي به دست آوردن خطا و ثبت نتايج حاصله است. روش دوم كاليبراسيون روش اول را در برگرفته و علاوه بر آن نتايج حاصله با استاندارد و دستورالعمل مقايسه شده و وضعيت وسيله نيز از جهت قبول يا رد آن مشخص مي شود. روش سوم كاليبراسيون روش دوم را دربرگرفته و تنظيم، تعمير يا حذف خطاي ايجاد شده را نيز دربرمي گيرد.

تعيين فواصل زماني كاليبراسيون مجدد*
تعيين حداكثر زمان فواصل كاليبراسيون دورهاي دستگاههاي اندازه گيري يكي از عناصر مؤثر در يك نظام كاليبراسيون است. عوامل زيادي در تعيين اين زمان مؤثرند كه مهمترين آنها موارد زير است:
1- نوع وسيله (دستگاه)
2- پيشنهاد و توصيه كارخانه سازنده
3- روند دادههاي به دست آمده از روي سوابق كاليبراسيونهاي قبلي
4- سوابق تعمير و نگهداري دستگاه
5- طول زمان استفاده، تعداد دفعات استفاده و چگونگي استفاده از دستگاه
6- ميزان گرايش به فرسودگي و تغيير تدريجي ويژگيهاي مترولوژيكي با گذشت زمان
7- تعداد دفعات و كيفيت بازرسي تجهيزات در داخل سازمان
8- تعداد دفعات تست ضربدري دستگاه با دستگاههاي ديگر به ويژه در مورد استانداردهاي اندازهگيري
9- شرايط محيطي (دما، رطوبت، ارتعاش و غيره)
10- دقت اندازه گيري مورد نظر

پس از انجام كاليبراسيون براي كنترل و حصول اطمينان از انجام عمليات كاليبراسيون برچسبهاي كاليبراسيون بر روي وسيله اندازه گيري شده، نصب مي شوند. كليه دستگاههاي تست، بازرسي و آزمون بايد داراي برچسب كاليبراسيون باشند تا تعيين شود كه دستگاه توسط آزمايشگاه كاليبراسيون بازرسي و كاليبره شده است. بر روي برچسب كاليبراسيون حتماً بايد تاريخ كاليبره و انقضاي اعتبار آن قيد شود، مهر آزمايشگاه كاليبره كننده بر روي آن باشد و در جايي كه به وضوح ديده مي شود، نصب گردد.
برچسبهاي كاليبراسيون داراي انواع مختلفي هستند:
1- برچسب مخصوص استانداردهاي اوليه به رنگ قرمز
2- برچسب مخصوص استانداردهاي ثانويه به رنگ طلايي
3- برچسب مخصوص استانداردهاي كاري به رنگ سبز
4- برچسب مخصوص كليه دستگاههاي متفرقه به رنگ سفيد
5- برچسب No CALIBRATION REQUIRED NCR مربوط به تجهيزاتي كه نياز به كاليبراسيون ندارند.
6- برچسب CALIBRATION BEFORE USE CBU مربوط به تجهيزاتي كه به ندرت استفاده مي شوند.

روتامتر**

وسیله استوانه ای ،ددارای شناور بوده که آزادانه در داخل لوله استوانه ای بالا و پایین میرود.جریان هوا از پایین وارد شده و باعث می شود که شناور به سمت بالا حرکت کند.محل تعادل شناور محلی است که فشار اعمال شده از سوی جریان هوا از پایین برابر با نیروی وزن شناور گردد. ارتفاع شناور درون لوله گویای فلوی جریان خواهد. شناور دارای اشکال گوناگونی است.روتامترهای معمولی دارای دقتی حدود5% هستند. و انواع بلند و بزرگ آن از دقت بیشتری برخوردارند.روتامترها هم در آزمایشگاه و هم در نمونه برداری از متداولترین وسایل اندازه گیری فلوی مواد هستند.

روتامترها به وسیله ی استانداردهای اولیه (مانند فلوی حباب صابون)یا وسایل استاندارد میانی کالیبره می شوند. این وسایل در مقیاس های کوچک از چند میلی لیتر تا 5لیتر  درنمونه های فردی و در مقیاس های بزرگتر برای نمونه برداری های محیطی استفاده می شود.

روتامترها باید تحت همان شرایطی از فشار و دما که مورد استفاده قرار می گیرند،کالیبره شود.در صورتی که از روتامتری برای شرایط معینی از نظر دما و فشارکالیبره شده در شرایط دیگری استفاده با استفاده از رابطه زیر تصحیحات لازم باید انجام گیرد.

 عدم تصحیح لازم یکی از متداول ترین خطاهایی است که در هنگام استفاده از روتامترها بروز می کند.

فلومتر حباب صابون**

ساده ترین نوع پیستون بدون اصطحکاک فلومتر حباب صابون است.این وسیله یک سیلندر آزمایشگاهی شبیه بورت بوده که جهت کالیبره کردن حجم های مختلف(مقادیر کم100میلی یا200میلی)تا مقادیر زیاد حدود 1لیتر مورد استفاده قرار می گیرد. سطح داخلی این وسیله توسط محلول دترژنت مرطوب شده و وسیله مکش هوا که هدف ما کالیبراسیون آن است توسط یک شیلنگ رابط به یک انتهای آن وصل می شود.با فشردن پوار که در انتهای پایین استوانه است حباب صابون ایجاد می شود.حباب تشکیل شده با هوای سیلندری که در حال مکش است به سمت بالا حرکت می کند.در این حالت حباب به صورت یک پیستونت بدون اصطحکاک عمل می کند یا دانستن حجمی که حباب صابون در مدت زمان معینی طی می کند( به وسیله کرنومتر)فلوی هوای محاسبه می شود. دقت فلومتر حباب صابون1%است.هر چقدر فلو بیشتر شود از دقت آن کاسته می شود. فلو متر حباب صابون دارای حجم مختلفی است(50تا1لیتر یا بیشتر)در صورتی که حجم آن مشخص نباشد از رابطه زیر استفاده می شود. بیشترین کاربرد آن برای کالیبراسیون پمپ نمونه برداری فردی است که دارای یک زائده کناری است که جهت انتقال به نمونه بردار به منظور ایجاد شرایط واقعی نمونه برداری می باشد.

کالیبراسیون روتامتر پمپ توسط فلومتر حباب صابون           

وسایل مورد نیاز :

 پمپ نمونه برداری

بورت حباب صابون

پوار محتوی مایع دترژنت

 نمونه بردار

شیلنگ رابط

کرنومتر

شمای مدار کالیبراسیون به شکل زیر است:                         

روش انجام آزمایش :

در ابتدا فلومتر را آماده می کنیم به این طریق که مقداری آب صابون درون پوار می ریزیم  و آن را به انتهای فلومتر وصل می کنیم باتکان دادن و سرازیر کردن فلومتر و ایجاد حباب اصطکاک درون آن ار از بین می بریم در این هنگام با شیلنگ رابط ورودی پمپ(مکنده) را به خروجی فلومتر وصل می کنیم. به ورودی فلومتر نیز نمونه بردار را وصل می کنیم در نهایت پمپ راروشن کرده و آن را روی دبی مد نظر(در اینجا 1.5 لیتر )تنظیم می کنیم که این  دبی، دبی ظاهری است. سپس با فشار دادن پوار محتوی آب صابون و ایجاد یک حباب در بورت ، زمان عبور حباب را از حجم مشخصی از بورت (50تا 100 سی سی )اندازه می گیریم .  برای افزایش دقت این کار را 3 بار تکرار می کنیم.اکنون می توان با تقسیم کردن حجم (50 سی سی ) بر زمان اندازه گیری شده فلوی واقعی را به دست آورد . (البته چون این آزمایش را 3 بار انجام داده ایم می توان برای سهولت کاراز زمان میانگین بگیریم.)

د رمرحله بعدی همین کار را می توان تکرار کرد و تنها دبی را می توان تغییر داد(2لیتر)و در مرحله نهایی حجم دیگری(3لیتر) راانتخاب کرد.

محاسبات

نمودار

در نهایت با استفاده از داده های جدول فوق میتوان نمودار ضریب خطای کالیبراسیون رت رسم کرد.

بحث ونتیجه گیری

کالیبراسیون پمپ حایز اهمیت بسیار است .فرایند کالیبراسیون پمپ علاوه بر اینکه توسط فلومتر حباب صابون انجام می شود توسط گاز متر نبز این کار را می توان انجام داد.اما در مورداستفاده از فلومتر با توجه به تجربه حاصله بهترین دبی، دبی است که تا حد امکان کم باشد. از طرفی اگر دبی های انتخاب شده تا حد امکان به هم نزدیکتر باشند پرت زمانی کمتری داریم و می توان ابراز کرد که ضریب خطایی با دقت بیشتری را به دست آورده ایم .البته این نکته نیز باید ذکر شود که هر چقدر فلومتر بزرگتر باشد دقت کار نیز بیشتر می باشد.

منابع و ماخذ

*)سایت جامع دانشجویی مهندسی پزشکی دانشگاه آزاد واحد دزفول

**)کتاب آشنایی با وسایل نمونه برداری از آلاینده ها(دکتر چوبیبنه)

...............................................................................................................................

کالیبراسیون فلو و حجم

اندازه گیری دقیق و صحیح فلو وحجم در نمونه برداری حایز اهمیت بسیاری است ،چرا که تراکم آلاینده ها درهوا بر حسب حجم بیان می گردد و طببیعتا هرگونه خطا منجر به اشتباه  در محاسبه تراکم و نتیجتا اشکال در قضاوت و تصمیم گیری صحیح خواهد شد . لذا وسایلی که مورد استفاده قرار می گیرند باید ار دقت بالایی برخوردار باشند که این امر از طریق کالیبراسیون عملی می شود.

به طور کلی  می توان ابزارکالیبراسیون را به سه گروه زیر  تقسیم کرد:

1)وسایل استاندارد اولیه

2)وسایل استاندارد میانی

3)وسایل استاندارد ثانویه

وسایل استاندارد اولیه وسایلی هستند که به طور مستقیم حجم هوا رار بر اساس ابعاد فیزیکی شان می سنجند و تا زمانی که شکل ظاهری این وسایل تغییر نکند نیازی به کالیبراسیون ندارند. بطری ماریوتی و  فلومتر حباب صابون از جمله این وسایل می باشند.

دومین گروه از وسایل کالیبراسیون  وسایل استاندارد میانی می باشند که از آنها برای کالیبره کردن استاندارد های ثانویه استفاده می شود به شرط آن که، خود ،توسط وسایل استاندارد اولیه کالیبره شده باشند. از جمله این وسایل می توان به گاز مترتر و گازمترخشک اشاره کرد.

استانداردهای ثانویه سومین گروه از وسایل کالیبراسیون فلو و حجم می باشند که توسط استانداردهای اولیه و میانی کالیبره می شوند.این وسایل اگر به درستی مورد استفاده قرار گیرند از دقت و صحت بالایی برخوردارند. نمونه بارز این وسایل روتامتر ، وانتوری و اوریفیس می باشد.

به طو رکلی وسایل استاندارد اولیه نیاز به کالیبراسیون ندارند ولی برای کالیبراسیون به کار می روند .وسایل استاندارد میانی ،هم نیاز به کالیبراسیون دارند و هم برای کالیبراسیون وسایل استاندارد ثانویه  به کار می روند ودر نهایت ،وسایل استاندارد ثانویه برای کالیبراسیون وسایل به کار نمی روند.

فلومتر حباب صابون Soap Film Flow Meter

این دستگاه به نام های مختلفی از جمله پیستون بدون اصطکاک Frictionless piston meter /

 Soap bubble flow meter /soap film flow meterنیز معروف می باشد. این وسیله  یک سیلندر استوانه ای شکل شبیه بورت آزمایشگاهی است که جهت کالیبراسیون حجم های مختلف ( مقادیر کم حدود 100 تا 200 میلی لیتر تا مقادیر زیاد حدود یک لیتر ) مورد استفاده قرار می گیرد .

سطح داخلی این وسیله توسط محلول دترژنت مرطوب می شود و وسیله مکش هوا که هدف ما کالیبراسیون آن است توسط شیلنگ رابط به یک  انتهای آن(خروجی)  وصل می شود. به ورودی این دستگاه نیز میتوان نمونه بردار را وصل کرد تا کالیبراسیون درشرایط واقعی صورت گیرد. با فشار دادن پوآر لاستیکی که در انتهای پایینی استوانه قرار دارد حباب صابون ایجاد می شود .حباب تشکیل شده با هوای سیلندر که در حال مکش است به سمت بالا حرکت میکند .در این حالت حباب به صورت یک پیستون بدون اصطکاک عمل می کند که با  دانستن مدت زمان عبور حباب از حجم مشخص، در مدت زمان معین و زمان مشخص شده (توسط کرنومتر) فلوی هوامحاسبه می شود .البته لازم به ذکر است که در زمان کالیبراسیون باید حباب ها تک تک و با فاصله از هم ایجاد شوند .

دقت فلومتر حباب صابون حدود 1% است .معمولا فلومتر ها مدرج می باشند ولی در غیر این صورت می توانیم از رابطه زیر استفاده کنیم :

 بیشترین کاربرد فلومتر برای کالیبراسیون پمپ نمونه برداری فردی است .

شکل زیر روتامتر 100 سی سی را نشان می دهد.

روتامترRota meter

این وسیله استوانه ای قیفی شکل دارای شناوری است که آزادانه در داخل لوله بالا و پایین می رود . جریان هوا از پایین وارد شده و سبب حرکت شناور به سمت بالا می شود .محل تعادل شناور محلی است که فشار اعمال شده از سوی جریان هوا از پایین برابر نیروی وزن شناورمی  باشد .دیواره روتامتر شفاف و مدرج است تابتوان به راحتی فلوی عبوری را قرایت کرد.شناور آن دارای اشکال گوناگونی از قبیل شاقولی ،استوانه ای،کروی و قرقره ای می باشد که محل قرایت قطور ترین و بالا ترین قسمت شناور است .

در صورتی که روتامتر در  شرایط مشخصی از دما و فشار کالیبره شود و در دما و فشار دیگری استفاده شود باید از رابطه زیر استفاده کرد.                       .شرایط آزمایشگاهی:P1/T1  شرایط نمونه برداری P2/T2 

عدم تصحیح لازم یکی از شایعترین خطا هایی است که در هنگام استفاده از روتاوتر ها بروز می کند.

روتامتر به صورت شماتیک مانند شکل زیر است.

گاز متر تر Wet Test Meter

از یک ظرف استوانه ای شکل تشکیل شده است که در آن یک طبلک 4 یا6 قسمتی وجود دارد که هوا از ورودی وارد شده واز سوراخ های محیطی خارج می شود. این امر سبب پر و خالی شدن متناوب طبلک شده و سبب به حرکت در آمدن آن می شود.گازمتر تر ممکن است نتیجه را به صورت دیجیتالی ویا عقربه ای نشان دهد.این وسیله در دبی های بالا کاربرد ندارد چون سبب ایجاد تلاطم در آب درون دستگاه می شود.دقت این وسیله حدود 5.% است.شکل زیر نمونه از گاز متر تر دیجیتالی است.

کالیبراسیون روتامتر

روتامتر ها یک بار توسط کارخانه سازنده کالیبره می شوند. اما به دلیل تغییرات شرایط محیطی و مدارهای مختلف نمونه برداری ممکن است دچار خطا شده و به کالیبراسیون احتیاج پیدا کنند .کالیبراسیون روتامتر در دبی های مختلف با وسایل مختلفی انجام می شود.در دبی های زیر یک لیتر بر دقیقه با فلو متر حباب صابون ، 1تا1.5 لیتر بر دقیقه با گاز مترتر ودر دبی های بالاتر با گازمتر خشک کالیبره می شود .آنچه که از روی روتامتر پمپ قرایت می شود فلوی ظاهری و آنچه که از طریق فلومتر حباب صابون یا گاز متر تر کالیبره خوانده می شود فلوی واقعی است .

وسایل لازم جهت تهیه مدار کالیبراسیون

روتامتر/ پمپ/ فلومتر حباب صابون ، گازمتر تر کالیبره شده/ شیلنگ رابط/ محلول صابون /زمان سنج

شرح آزمایش

آزمایش اول: کالیبراسیون روتامتر به وسیله فلومتر حباب صابون

روتامتر ،پمپ وفلومتر را با شیلنگ های رابط به هم وصل می کنیم  طوری که ورودی پمپ به خروجی روتامتر و ورودی روتامتر به خروجی فلومتر متصل شود. مایع محلول را از سوراخ کناری به درون پوار که در قسمت پایینی فلومتر است می ریزیم . با روشن کردن پمپ و فشردن پوارچند حباب ایجاد می کنیم تا اصطکاک درونی فلومتر را از بین ببریم و از سالم بودن آن اطمینان حاصل کنیم . اکنون پمپ را بر روی دبی مد نظر تنظیم می کنیم که این مقدار را از روی روتامتر که قرار است کالیبره شود می خوانیم .با ایجاد کردن حباب و اندازه گیری زمان عبور آن بین دو حجم از فلومتر (مثلا 50 تا 100 سی سی ) کار اصلی خود را شروع می کنیم . اکنون حجم مد نظر را به لیتر تبدیل کرده و طبق رابطه       دبی واقعی را تعیین می کنیم و با استفاده از رابطه  ضریب خطای روتامتر را به دست می آوریم . برای  اطمینان از صحت  آزمایش و افزایش دقت کالیبراسیون  این کار را 3 تا 5 باردر دبی های مختلف تکرار می کنیم ودر نهایت با میانگین گرفتن از آنها ضریب خطای کلی  روتامتر را طبق رابطه  به دست می آوریم. در نهایت پس از انجام محاسبات منحنی ضریب خطای روتامتر را رسم کرده و با درج تاریخ کالیبراسیون و شخص عامل آن را همراه روتامتر نگه داری می کنیم.

آزمایش دوم

کالیبراسیون روتامتر به وسیله گاز متر تر کالیبره شده

روتامتر ،گازمتر تر و پمپ را طوری وصل می کنیم که وردی پمپ به خروجی روتامتر و خروجی گاز مترتر به ورودی روتامتر وصل شود.سپس اندکی پمپ را روشن کرده تا عمل هوا گیری انجام شود و آن را روی دبی مد نظر تنظیم می کنیم . با خاموش کردن پمپ عدد اولیه گاز متر را یاداشت کرده و همزمان با روشن کردن پمپ زمانسنج را به کار می اندازیم . پس از گذشت زمان مورد نظر با خاموش کردن پمپ عدد ثانویه گاز متر را یاداشت می کنیم . در نهایت با استفاده از رابطه **  ضریب خطای روتامتر را به دست می آوریم. این کار را می توان 3 تا 5 بار در دبی های مختلف برا ی حصول اطمینان انجام داد که سرانجام با میانگین گرفتن از آنها  ضریب خطای کل در روتامتر را به دست می آوریم.

جدول محاسبات

 

ضریب خطای کل

ضریب خطا

دبی

واقعی

مدت زمان عبور حباب(ثانیه)

حجم عبوری حباب در فلو متر(50سی سی)

دبی ظاهری

دقیقه/لیتر

 

1.058

 

 

 

1.06

 

1.923

1.69

50 تا 100 سی سی

 

1.8

 

1.56

50 تا 100 سی سی

 

1.60

50 تا 100 سی سی

 

 

1.08

 

 

2.17

1.41

50 تا 100 سی سی

 

2

1.37

50 تا 100 سی سی

 

1.38

50 تا 100 سی سی

 

 

 

1.13

2.5

1.25

50 تا 100 سی سی

 

2.2

 

1.29

50 تا 100 سی سی

 

1.22

50 تا 100 سی سی

 

 

 

1.01

2.63

1.16

50 تا 100 سی سی

 

2.6

 

1.21

50 تا 100 سی سی

 

 

 

1.01

50 تا 100 سی سی

 

 

 

1.01

 

 

3.03

97.

50 تا 100 سی سی

 

3

 

1.03

50 تا 100 سی سی

 

97.

50 تا 100 سی سی

 

 

 

 

 

 

 

 نمودارزیر با استفاده از داده های جدول فوق رسم شده است.

 

این جدول شامل اعداد و محاسبات مربوط به کالیبراسیون روتامتر با فلومتر حباب صابون است. در جدول زیر حجم نهایی بر حسب لیتر و زمان بر حسب دقیقه است. در جدول زیر برای سهولت کار از زمان ها میانگین گرفته شده است.

در این جدول محاسبات مربوط به کالیبراسیون روتامتر با گاز متر تر کالیبره است.

 

این نمودار با توجه به داده های جدول فوق رسم شده است.

ضریب خطا

تجزیه و تحلیل

با توجه به اینکه روتامتر یکی از وسایل پر کاربرد در نشان دادن حجم و دبی در محیط کار است باید از دقت بالایی برخوردار باشد چرا که کوچکترین خطا در کالیبرااسیون آن در مدت زمان نمونه برداری منجر به اشتباه بزرگی در اخذ تصمیم صحیح خواهد شد .در اینجا است که اهمیت کالیبراسیون آن نمایانگر می شود.

همانطور که در توضیحات  اشاره  شده است می دانیم که روتامتر را می توان با وسایلی از جمله فلومتر حباب صابون و یا گاز متر تر کالیبره کرد .

با توجه به نمودار و منحنی مربوط به دو کالیبراسیون در می یابیم که کالیبره کردن روتامتر با گاز متر تر از دقت بالاتری برخوردار است چرا که ممکن است به هنگام زمان گیری در کالیبره کردن با فلومتر شخص از دقت کمی برخوردار بوده و کالیبراسیون دقیقی صورت نگیرد.

 ....................................................................................................................................

کالیبراسیون فلو و حجم

مقدمه:

اندازه گیری دقیق و صحیح فلو و حجم حایز اهمیت بسیاری می باشد،چرا که تراکم آلاینده ها در هوا بر حسب حجم بیان می گردد و طبیعتا" هر گونه خطا منجر به اشتباه  در محاسبه تراکم  و اخذ تصمیم غلط می شود. لذا برای جلوگیری از این خطا از وسایل کالیبراسیون فلو و حجم استفاده می گردد که به طور کلی  می توان این ابزار را به سه گروه زیر  تقسیم کرد:

1)وسایل استاندارد اولیه

2)وسایل استاندارد میانی

3)وسایل استاندارد ثانویه

گرو ه اول یعنی وسایل استاندارد اولیه وسایلی هستند که به طور مستقیم حجم هوا رار بر اساس ابعاد فیزیکی شان سنجش می کنند و تا زمانی که شکل ظاهری این وسایل تغییر نکند نیازی به کالیبراسیون ندارند. بطری ماریوتی و  فلومتر حباب صابون از جمله این وسایل می باشند.

دومین گروه از وسایل کالیبراسیون  وسایل استاندارد میانی می باشند که از آنها برای کالیبره کردن استاندارد های ثانویه استفاده می شود به شرط آن که، خود ،توسط وسایل استاندارد اولیه کالیبره شده باشند. از جمله این وسایل می توان به گاز متر تر و گاز متر خشک اشاره کرد.

استانداردهای ثانویه سومین گروه از وسایل کالیبراسیون فلو و حجم می باشند که توسط استانداردهای اولیه و میانی کالیبره می شوند. این وسایل اگر به درستی مورد استفاده قرار گیرند از دقت و صحت بالایی برخوردارند .نمونه بارز این وسایل روتامتر ، وانتوری و اوریفیس می باشد.

به طو رکلی وسایل استاندارد اولیه نیاز به کالیبراسیون ندارند ولی برای کالیبراسیون به کار می روند .وسایل استاندارد میانی ،هم نیاز به کالیبراسیون دارند و هم برای کالیبراسیون وسایل استاندارد ثانویه  به کار می روند ودر نهایت ،وسایل استاندارد ثانویه برای کالیبراسیون وسایل به کار نمی روند بلکه  فقط کالیبره میشوند.

گاز متر خشک

یکی از وسایل استاندارد میانی گازمتر خشک می باشد . این وسیله همانند کنتور گاز خانگی می باشد.

 شکل زیر شمای ظاهری گاز متر خشک را به نمایش می گذارد:

شکل 1

ورودی Inlet:   خروجی: outlet  اتاقک پسین: back chamber  صفحه:disk

شیر مکانیکی:Valve mechanism    اتاقک پیشینfront chamber:

همانطور که مشاهده می شوداین دستگاه  دارای دو کیسه فابل ارتجاع است که توسط یک شیر مکانیکی مخصوص به هم متصل شده است . زمانی که هوا وارد دستگاه می شود کیسه ها به تناوب پر و خالی می شوندکه تعداد پر و خالی شدن کیسه ها به وسیله یک نماشگر نشان داده میشود و به این ترتیب حجم هوای عبوری اندازه گیری می شود . این وسیله برای دبی های بالا (5 تا 5000 لیتر بر دقیقه ) مورد استفاده قرار می گیرد و برای دبی های پایین دقت کافی ندارد.  برا ی کالیبراسیون گازمتر خشک می توان از گاز متر تر کالیبره شده ویا سایر استاندارد های اولیه استفاده کرد .

چگونه میتوان گاز متر خشک را کالیبره کرد؟

برای کالیبراسون گازمتر خشک باید مدار  گاز متر تر _گازمتر خشک رابه ترتیب مراحل زیر بست :

1)وصل کردن خروجی گاز متر تر به ورودی گاز متر خشک توسط شیلنگ رابط

2) وصل کردن ورودی گاز متر خشک به ورودی پمپ مکنده توسط شیلنگ رابط

در ادامه مطالب، کالیبراسیون به طور کامل توضیح داده شده است.

کالیبراسیون گاز مترخشک((Calibration Of Dray Gas Meter

وسایل مورد نیاز:

1)پمپ مکنده                 

2)گاز متر تر کالیبره شده

3)گاز متر خشک

4)شیلنگ رابط

5)زمان سنج

توضیحات:

در ابتدا شیلنگ رابط را به پمپ، گازمتر تر و گاز متر خشک وصل می کنیم به طوری که: ورودی پمپ به خروجی گازمتر خشک و ورودی گازمتر خشک به خروجی گاز متر تر وصل شود. در هنگام برقراری مدار کالیبراسیون بهتر است که گاز متر تر دور تر از پمپ قرار گیردتا اولا"آب وارد پمپ نشود و ثانیا آب درون گازمتر تر به تلاطم نیافتد.

برای انجام این آزمایش بهتر است فیلتری به ورودی گازمتر تر وصل کنیم تا اگر آلاینده ای در هوا وجود داشت وارد گاز متر تر نشود و با آب درون آن واکنش نداده و به اجزای دستگاه آسیب نرساند.

پس از بستن مدار ابتدا اندکی پمپ را روشن کرده تا عمل هواگیری را انجام داده باشیم . با خاموش کردن پمپ اعداد اولیه دو گازمتر را یاداشت می کنیم و با تنظیم کردن فلو مد نظر در پمپ و را ه اندازی زمان سنج(برای تعیین دبی عبوری)  و پمپ به صورت همزمان  کار را شروع می کنیم. [ دبی مد نظر ما 3.5 لیتر بر دقیقه و2لیتر بر دقیقه می باشد.]

پس از طی زمان مد نظر [در اینجا 2 دقیقه] پمپ را خاموش می کنیم و اعداد ثانویه دو گاز متر را یاداشت می کنیم . بهتر است که برای دقت بیشتر این کار را  سه مرتبه تکرار کنیم.

 در نهایت با استفاده از رابطه زیر ضریب خطای دستگاه را به دست می آوریم :

 

 

K=

K)): ضریب خطای گازمتر خشک                  B1): عدد اولیه گازمتر خشک

  :ضریب خطای گاز متر تر                       A2):عدد ثانویه گاز متر تر

A1): عدد اولیه گاز متر تر                            B2): عدد ثانویه گاز متر خشک  

 

جدول محاسبات:

در جدول شماره یک به محاسبه ضریب خطای گاز متر پرداخته شده است که شامل اعداد اولیه و ثانویه دو گازمتر ، ضریب خطا در مراحل مختلف و میانگین ضریب خطا در دو فلوی 3.5 و2  لیتر می باشد.

جدول شماره دو نیز شامل دبی های عبوری گازمتر خشک در حجم 2و3.5لیتر در مدت زمان 2 دقیقه می باشد .در این جدول V نمایان گر حجم و t نمایانگر زمان می باشد.

جدول شماره 1

جدول محاسبات ضریب خطای گاز متر خشک

 

 

گاز متر خشک

 

 

 

 

 

گاز متر تر کالیبره شده

(K=1.022349) 

 

میانگین

 

عدد ثانویهB2))

(لیتر)

عدد اولیهA1))

(لیتر)  

 

عدد ثانویهA2))

(لیتر)

عدد   اولیهA1))

  (لیتر)

 

1.00511

974283.

20901.8

20895.1

1324.49

1318.11

دبی 3.5

1.05203

20908

20901.8

1330.87

1324.495

 989045.

20914.6

20908

 

1337.26

1330.87

900511.

1.035723

20919.3

20916.1

1342.9

1338.68

دبی 2  

7653.

20922.8

20919.3

1345.52

1342.9

 

 

 

 

جدول شماره 2

       دبی گاز متر خشک =Q

حجم هوای عبوری در دو دقیقه(لیتر)

    دبی پمپ

3.2639

6.5276

حجم 3.5 لیتر (1)

3.2612

6.5225

حجم 3.5 لیتر (2)

3.2638

6.5276

حجم 3.5 لیتر (3)

3.2629

      میانگین دبی در  حجم 3.5لیتر

1.6571

 

  حجم 2 لیتر (1)

1.3392

 

  حجم 2 لیتر (2)

1.4982

      میانگین دبی در  حجم 2 لیتر

 

 

ضریب خطای فلوی پمپ در دبی 3.5 لیتر بر دقیقه به شرح زیر است:

 

=ضریب خطا پمپ

تجزیه و تحلیل

با انجام این آزمایش دریافت می شود که:

1)    دقیقترین روش برای کالیبراسیون گازمتر خشک استفاده از گاز متر تر کالیبره شده می باشد.

2)    برای افزایش دقت خود باید از پمپی استفاده کرد که قبلا کالیبره شده است تا در حین انجام کالیبراسیون با مشکل بر نخوریم .

3)    بهتر در استفاده از گازمتر خشک از دبی های بالا استفاده کنیم زیرادر دبی های پایین از دقت خوبی برخوردار نیست.

 

 

شکل 2

 

 

 

 

 

 

 


روتامتر داخل پمپ وسیله ای با دقت کم است و نمی توان از آن برای تعیین فلوی عبوری پمپ استفاده کرد.این وسیله فقط به صورت تقریبی کار می کند. فلوی عبوری باید با یک وسیله مانند فلومتر حباب صابون که یک وسیله اندازه گیری اولیه است باید اندازه گیری شود البته به شرط آنکه تغییر شکل نداده باشد .البته میتوان از روتامتر نیز برای این کار استفاده کرد به شرطی که توسط وسیله ای مثل فلو متر کالیبره شده باشد روتامتر دقیق مانند یک فلو متر توانایی بیان صحیح و معقول را دارد . اما باید دانست که روتامتر باید طی دره های خاصی کالیبره شود .

لوازم مورد نیاز

یک پمپ نمونه بردای هوا که توصیه می شود فلوی عبوری در حد متوسط باشد .

یک وسیله آزمایش کننده فلوی هوا مانند فلومتر حباب صابون

یک وسیله برای اندازه گیری زمان مانند کرنومتر

انجام نمونه بردار یمتوسط تعیین شده

سایر تجهیزات لازم

یک شرایط نمونه گیری مناسب همان طور که در روش نشان داده شده است آماده کنید ( راهنمایی عملکردی آماده سازی را نگاه کنید ) مطمئن باشید که نمونه گیری در حالت مناسب قرار دارد ( جریان کم یا زیاد ) برای سرعت جریلن مطلوب و هر گونه ویژگی لازم جریان در محل با لوله قابل انعطاف خروجی واسط نمونه گیر را به ورودی سمپلر متصل کنید (کاست نوار - لوله جذب کننده – لیمپایمر – غیره ) ورودی نمونه گیری مدیوم به خروجی ( بخش بالای ) نوار فلو و متر وصل کنید .

سر ساینده را از بازوی پایین فلو متر بردارید. سمپلر را روشن کنید در حالیکه سمپلر آماده است مکرراً برآمدگی ساینده را در پایه شیشه فلو متر فشار دهید تا اینکه صابون همگن وارد لوله شود و در ستون بالا رود . چندین حباب وارد لوله کنید درونش را مرطوب کنید تا صابون به گونه ای موفقیت آمیز در طی لوله حرکت کند پدیده حباب صابون را همان طور که از خطوط حجم که در لوله شیشه ای عبور می کند مشاهده کنید یک گام شما ( کرنومتر ) یا وسیله اندازه گیری زمان استفاده کنید. وقت طول کشیده برای عبور یک حباب صابون منفرد از یک خط حجمی به دیگر را اندازه گیری کنید این زمان عبور به همراه حجم خط کشی شده در لوله سرعت جریان را نشان می دهد .

                                                                                

حجم حباب عبور کرده  Flow Rate =

زمان                           

 

کنترل تنظیم فلو را بر روی سمپلر استفاده کنید. سرعت جریان را  افزایش  یا کاهش دهید تا به جریان دلخواه همان طور که در نمونه گیری  اختصاص یافته نزدیک شوید . چندین اندازه گیری و تنظیم ممکن است .

سرعت جریان دلخواه میسر گردد . به گونه دقیق سرعت جریان با آنچه در متن آمده است مچ شود .

اندازه گیری سرعت جریان : هنگامیکه سرعت جریان دلخواه بدست آمده است حداقل 3 بار با استفاده از روش های سرعت جریان را اندازه گیری کنید . دراین زمان کنترل تنظیم جریان را دستکاری نکنید . معدل نتایج را بگیرید . این مقادیر تعدیل شده را به عنوان سرعت جریان پیش نمونه ثبت کنید .

هنگامیکه آماده نمونه گیری هستید یک ترتیب نمونه گیری مثل آنکه برای اندازه گیری کالیبره کردن جریان است استفاده می شود  آماده کنید

یک واسطه نمونه گیری جدید استفاده کنید از همان نوع واسطه نمونه گیری که باید استفاده کنید تا جریان را اندازه گیری کند هنگامیکه نمونه گیری کامل شده است واسطه نمونه گیری را به یقه کارگر متصل کنید و نمونه گیر را به کمربند کارگر وصل کنید .

سمپلر مدیوم را آماده کنید و زمان شروع را ثبت کنید .

بعد از نمونه گیری : در آخر دوره نمونه گیری سمپلر را خاموش کنید زمان پایان را بنویسید . واسطه نمونه گیری را بردارید ، به گونه ای مناسب آن را محکم کنید و اطلاعات مربوط به نمونه گیری را بنویسید .

بررسی مجدد جریان : 2 بار واسطه نمونه گیری را که استفاده می شود با سرعت جریان نمونه گیر را اندازه گیری کند ، را متصل کنید .

اگر ممکن نبود یک واسطه جدید استفاده کنید – فلو متر استفاده کنید . سرعت جریان را مطابق دستورات مشخص شده در مرحله 3 اندازه گیری کنید . این مقادیر تعدیل شده را به عنوان سرعت جریان بعد از نمونه گیری ثبت کنید .

سرعت جریان قبل و بعد از نمونه گیری مقایسه کنید تا مطمئن شوید این دو سرعت بیش از 0.5 درصد با هم فرق کند .

 میانگین سرعت جریان قبل و بعد نمونه گیری را به همراه دیگر اطلاعات مربوطه را به آزمایشگاه گزارش کنید .

+ نوشته شده توسط مهندس عباداله رنجبر در سه شنبه چهارم اسفند 1388 و ساعت 17:0 |