Türbinli Sayaçlar
7.5.1 Türbinli Sayaçlar
Türbinli sayaçlar bir boru tüp ile bunun içinde dönen türbin veya fandan oluşur. Akış hızı türbin kanatlarını veya rotoru debi ile orantılı bir hızla döndürür. Dönme hızı bir manyetik yakınlık algılayıcı tarafından boru dışından algılanır. Rotor kanatlarının her birinin manyetik algılayıcı önünden geçişi bir adet alternatif akım darbesi meydana getirir. Her darbe bir akış miktarını belirtir.
Türbinli sayaçların önemli üstünlüklerinden biri toplam akış miktarını gösterebilecek şekilde ayarlanabilmeleridir. Elektriksel darbeler toplanabilir, bir toplamdan çıkarılabilir ve sayısal teknoloji (bilgisayar teknolojisi) ile çeşitli şekillerde kullanılabilir. Sayısal sinyaller darbe üretecinden sayısal gösterge elemanına gider. Türbinli sayacın çalışması tamamen rotor sistemine bağlıdır.
Sayaç ölçme aralığının doğrusal bölgesinde çalışırken doğru ölçme yapar. (Sayacın basınç kaybı debisinin karesi ile değişir.)
Düşük hızlarda ve ölçme aralığının küçük yüzdelerinde her miktar akış için (örneğin her litre debi için) üretilen darbe sayısı K faktörü (K=devirhacim) düşüktür. Debi arttıkça bu faktör büyür. Maksimum debinin 10'undan sonra bu faktörün sabit kaldığı Şekil-7.11'de görülmektedir. K'nın sabit kaldığı bölgede ölçme doğruluğu ¼ ile ½ arasında değişir.
Bölüm 7 Akışkan Akışı Ölçümü
Yrd.Doç.Dr. Dilşad Engin
Viskozitesi kompanze edilmiş akış ölçerde rotor muhafazası etkisi
Şekil 7.11Üniversal Vizkozite Eğrisi Manyetik algılayıcı sistemin çıkışı, doğrudan göstergeyi veya toplam debiyi gösteren sayacı
besleyebilir. Bu çıkış diğer örneksel sistemlerin kullanacağı sinyallere çevrilebilir. Şekil-7.12'de algılayıcı sistemin şematik resmi görülmektedir. Ferromanyetik malzemeden yapılmış A bıçağı
B noktasından geçerken Alnico mıknatısı tarafından üretilen manyetik alanı saptırır ve bobinde bir gerilim üretilir. Oluşan bu gerilim bıçak C'ye doğru giderken düzensiz bir dalga şeklinde azalır. Her bir gerilim darbesi belli bir hacmi temsil eder ve türbin çıkışı istenen herhangi bir hacim biriminde darbe sayısıdır. Bobinde endüklenen bu gerilimin ifadesi şöyledir:
E=A sinN t
A = sabit = açısal hız N = türbin kanat sayısı
Bu ifadeye göre, çıkış genliği ve frekans akış hızı ile orantılıdır. Türbinli sayaçlar ile akışa bağımlı akım veya gerilim çıkışı alınabilmesi için frekansa bağımlı devreler kullanılır.
Türbinli sayaçlarda tekrarlanabilme özellikleri mükemmeldir. Bir akış hattına türbin eklenmesi bazı sorunlar yaratır. Türbinli sayacın rotoru doğrudan
akışkanla temas eder ve kirli, paslandırıcı kimyasallar ve parçacıklarla teması istenmediğinden kullanımı yalnızca temiz akışkanlarla sınırlandırılmıştır. Diğer bir olası sorun ise rotor yatağının bazı sıvılar içinde çok çabuk aşınmasıdır. Periyodik bakım bu sayaç için de çok önemlidir.
Türbinli sayaçlar ticari amaçlarla giderek daha fazla tercih edilmektedir. Hem sıvı hem de gaz akışlarında kullanılırlar. Petrol sanayiinde ve diğer sanayide karıştırma sistemlerinde tercih edilmektedirler. Yüzen madde içeren sıvılar için özel tasarımlar geliştirilmiştir. Kirli servisler için uygun değillerdir.
Bölüm 7 Akışkan Akışı Ölçümü
Yrd.Doç.Dr. Dilşad Engin
Şekil 7.12 Türbinli sayacın algılayıcı sistemi ve darbe sinyallerinin dalga şekilleri (Omega Inc.) Türbinli sayaçlar ¼-24 inç (0.635-60.96cm) boyutları arasında üretilmektedir. Kapasite olarak
0.1 - 50,000 gpm (0.3785 - 189,250 ltdak) debilerinde kullanılırlar. Genelde gereksinime ve kullanılan servise uygun şekilde kalibre edilirler.