ভরপ্রবাহ মিটার

গ্যাসের জন্য তাপীয় ভর ফ্লো মিটার: কার্যকারিতা নীতি ও প্রয়োগ

১. কার্যকারিতা নীতি

তাপীয় ভর ফ্লো মিটারগুলি তাপ স্থানান্তর নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে, উত্তপ্ত সেন্সরের উপর গ্যাস প্রবাহের শীতল প্রভাব সনাক্ত করে গ্যাস প্রবাহ পরিমাপ করে। এখানে দুটি প্রধান পরিমাপ পদ্ধতি রয়েছে:

ধ্রুবক তাপমাত্রা পার্থক্য (সিটিডি) পদ্ধতি

দুটি তাপমাত্রা সেন্সর (আরটিডি বা থার্মিস্টর) ব্যবহার করা হয়:

উত্তপ্ত সেন্সর: গ্যাস প্রবাহের উপরে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বজায় রাখা হয়।

রেফারেন্স সেন্সর: গ্যাসের তাপমাত্রা পরিমাপ করে।

তাপমাত্রার পার্থক্য বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি ভর প্রবাহের হারের সমানুপাতিক।

ধ্রুবক শক্তি পদ্ধতি

সেন্সরে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ তাপ প্রয়োগ করা হয়।

উত্তপ্ত সেন্সর এবং গ্যাস প্রবাহের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য পরিমাপ করা হয়, যা ভর প্রবাহের সাথে সম্পর্কযুক্ত।

তাপীয় প্রবাহ পরিমাপের মূল সমীকরণ হল:

Q = frac{P}{c_p cdot Delta T}

Q: ভর প্রবাহের হার (কেজি/সেকেন্ড)

P: গরম করার ক্ষমতা (ওয়াট)

c_p: গ্যাসের নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা (J/kg·K)

ΔT: সেন্সরগুলির মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য (K)

যেহেতু তাপীয় ফ্লো মিটার সরাসরি ভর প্রবাহ পরিমাপ করে, তাই তাদের আলাদা চাপ বা তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণের প্রয়োজন হয় না।

২. মূল বৈশিষ্ট্য ও সুবিধা

✅ সরাসরি ভর প্রবাহ পরিমাপ – অতিরিক্ত PT ক্ষতিপূরণের প্রয়োজন নেই।

✅ কোনো চলমান অংশ নেই – কম রক্ষণাবেক্ষণ, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা।

✅ বিস্তৃত টার্নডাউন অনুপাত (100:1 পর্যন্ত) – কম এবং উচ্চ প্রবাহ হারের জন্য উপযুক্ত।

✅ দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় – গতিশীল প্রবাহ নিয়ন্ত্রণের জন্য আদর্শ।

✅ কম চাপ হ্রাস – গ্যাস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শক্তি-সাশ্রয়ী।

✅ বেশিরভাগ নন-ক্ষয়কারী গ্যাসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ – বায়ু, N₂, O₂, CO₂, প্রাকৃতিক গ্যাস এবং বায়োগ্যাস সহ।

৩. সীমাবদ্ধতা

❌ গ্যাস-নির্দিষ্ট ক্রমাঙ্কন প্রয়োজন – নির্ভুলতা গ্যাসের তাপীয় বৈশিষ্ট্যের (c_p) উপর নির্ভর করে।

❌ ময়লা/আর্দ্র গ্যাসের জন্য উপযুক্ত নয় – কণা বা আর্দ্রতা সেন্সর কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করতে পারে।

❌ কম/মাঝারি চাপ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে সীমাবদ্ধ – সাধারণত < 50 বার।

❌ তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতি সংবেদনশীলতা – স্থিতিশীল পরিবেষ্টিত অবস্থা প্রয়োজন।

৪. সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন

সংকুচিত বায়ু ও গ্যাস মনিটরিং (লিক সনাক্তকরণ, খরচ বিশ্লেষণ)

বায়োগ্যাস ও প্রাকৃতিক গ্যাস পরিমাপ

HVAC সিস্টেম (বায়ুপ্রবাহ নিয়ন্ত্রণ)

সেমিকন্ডাক্টর ও রাসায়নিক শিল্প (প্রসেস গ্যাস মনিটরিং)

পরিবেশ ও নির্গমন পরীক্ষা (স্ট্যাক গ্যাস প্রবাহ পরিমাপ)

৫. আউটপুট সংকেত ও স্থাপন

অ্যানালগ আউটপুট: PLC/SCADA-এর সাথে সমন্বয়ের জন্য 4-20 mA, 0-10 V।

ডিজিটাল যোগাযোগ: স্মার্ট সিস্টেমের জন্য Modbus, HART, বা PROFIBUS।

ইনস্টলেশন গাইডলাইন:

পাইপ কম্পন ও অতিরিক্ত আলোড়ন এড়িয়ে চলুন।

সঠিক পাইপ রান নিশ্চিত করুন (নির্ভুলতার জন্য 5D আপস্ট্রিম, 3D ডাউনস্ট্রিম)।

উপসংহার

তাপীয় ভর ফ্লো মিটারগুলি চাপ বা তাপমাত্রা সংশোধনীর প্রয়োজন ছাড়াই গ্যাসের জন্য অত্যন্ত নির্ভুল, নির্ভরযোগ্য ভর প্রবাহ পরিমাপ সরবরাহ করে। তাদের নন-ইনট্রুসিভ ডিজাইন, দ্রুত প্রতিক্রিয়া এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ তাদের শিল্প, পরিবেশগত এবং পরীক্ষাগার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে। ভবিষ্যতের উন্নতিগুলি মাল্টি-গ্যাস ক্রমাঙ্কন এবং কঠোর পরিবেশের জন্য উন্নত সেন্সর স্থায়িত্বের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।