اندازه گیری جریان آب به منظور تقسیم عادلانه آن در جوامع باستانی، از اولین تلاش ها برای سنجش دبی سیالات به حساب می آید. امروزه نیز اندازه گیری دبی سیالات در محیط های صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است. از دلایل آن می توان به ایمنی، کنترل فرآیند، کیفیت محصول، راندمان تولید و مدیریت هزینه ها اشاره کرد. به تجهیزاتی که برای اندازه گیری نرخ دبی مایعات و گازها مورد استفاده قرار می گیرند، فلومتر یا دبی سنج گفته می شود.

اولین گام در اندازه گیری صحیح دبی، توجه به شرایط فرآیند و محیط پیرامون است. موارد مختلفی چون ساختار فیزیکی و شیمیایی سیال، جهت صحیح نصب، تغییرات آب و هوایی، جنس لوله ها، میزان خورندگی سیال و مهمتر از همه، نوع کاربری تجهیز، باید مورد توجه قرار گیرند.  این موارد در ادامه به طور خلاصه بررسی می شوند:

• مشخصات سیال

تمام مشخصات مربوط به سیال، شامل ماهیت شیمیایی، فشار، دما، افت فشار مجاز، چگالی (یا وزن مخصوص)، هدایت الکتریکی، ویسکوزیته (نیوتنی یا غیر نیوتنی بودن سیال) و فشار بخار در حداکثر دمای کاری و همچنین چگونگی تغییر این مشخصات در شرایط مختلف باید مد نظر قرار گیرند. ملاحظات ایمنی یا سمی بودن مواد، احتمال تشکیل حباب، امکان وجود ذرات جامد معلق و درجه خورندگی سیال، از مهم ترین مواردی هستند که باید به آنها توجه کرد.

• دامنه تغییرات فشار و دما

در هنگام انتخاب فلومتر، حتماْ باید دامنه تغییرات فشار و دما مشخص شود. فشار و دمای سیال در شرایط کاری عادی را باید لحاظ کرد.

• لوله کشی و محل نصب

در لوله کشی و محل نصب فلومتر، موارد زیادی را باید در نظر گرفت. جهت صحیح نصب فلومتر (برای جلوگیری از حرکت ثقلی مایعات در عبور از فلومتر)، اندازه قطر لوله ها، جنس لوله ها، سازگاری استانداردهای ساخت لوله ها با استانداردهای فلومتر، میزان تحمل فشار در فلنج ها، قابلیت دسترسی محل نصب فلومتر (برای تعمیرات احتمالی)، فاصله تا محل نصب شیرهای کنترلی، بررسی احتمال بروز ارتعاشات مکانیکی یا تشکیل میدان مغناطیسی در نزدیکی فلومتر و همچنین طبقه بندی محل نصب تجهیز از نظر امکان بروز انفجار، از مهمترین ملاحظاتی هستند که باید در مرحله لوله کشی در نظر گرفته شوند.

• دامنه اندازه گیری و دقت دستگاه

گام بعدی در انتخاب فلومتر مناسب،  تعیین دامنه مورد نیاز برای اندازه گیری است. بدین منظور باید حداقل و حداکثر میزان جریان (چه به صورت حجمی و چه به صورت جرمی) را شناخت. مرحله بعدی انتخاب دقت مورد نظر است. معمولاْ دقت فلومتر برحسب درصدی از مقدار اندازه گیری یا درصدی از دامنه تنظیم شده برای تجهیز، تعریف می شود. نیازمندی های مربوط به دقت، باید برای سه مقدار حداقل، کاری و حداکثر دبی تعریف شوند. در غیر این صورت، از اعتبار مقدار اندازه گیری شده توسط فلومتر کاسته خواهد شد. در کاربردهایی که با خرید و فروش محصول و وزن دقیق آن سر و کار دارند، دقت مطلق، اهمیت دارد. در حالی که در برخی کاربردهای دیگر ممکن است تکرارپذیری عاملی تعیین کننده باشد.

• واحد اندازه گیری دبی

 شاید در نگاه اول تصور شود اندازه گیری جرمی (مانند کیلوگرم بر ساعت) یا حجمی (مانند لیتر بر ساعت) دبی تفاوت چندانی ندارد و می توان با داشتن چگالی سیال، یکی را به دیگری تبدیل کرد. اما در فرآیندهای صنعتی واقعی، تراکم پذیری سیال و تغییرات دما، عواملی هستند که چگالی (یا در برخی موارد، ویسکوزیته) سیال را تغییر می دهند و تبدیل دبی حجمی به دبی جرمی را با پیچیدگی مواجه می کنند.

انواع فلومتر

دنیای مهندسی، گزینه های متنوعی برای انتخاب فلومتر مناسب ارائه می دهد که با توجه به اطلاعات مربوط به فرآیند و محیط و همچنین با در نظر گرفتن هزینه ای که برای اندازه گیری دبی در نظر گرفته شده است، باید بهینه ترین گزینه را انتخاب کرد؛ در ادامه به چند نمونه فلومتر اشاره شده است

• فلومتر الکترومغناطیسی

این نوع فلومتر برای مایعات دارای خاصیت هدایت الکتریکی مناسب است. به عنوان نمونه می توان به مایعاتی مانند آب (آشامیدنی و فاضلاب)، اسیدها، مواد قلیایی و دوغاب اشاره کرد. بیشترین کاربرد این نوع فلومتر در بخش های مدیریت آب و صنایع غذایی است. همچنین در صنایع معدنی که نیاز به اندازه گیری دبی دوغاب خورنده و مخلوط شن و آب وجود دارد، تنها گزینه در دسترس، فلومتر الکترومغناطیسی است.

روش اندازه گیری این تجهیز بر مبنای قانون القای فارادی است. مطابق این قانون، هرگاه میله ای فلزی در داخل میدان مغناطیسی حرکت کند، ولتاژ الکتریکی القا می شود. شدت این ولتاژ به طور مستقیم با سرعت جریان سیال متناسب است و برای اندازه گیری دبی حجمی سیال به کار می رود.

• فلومتر اولتراسونیک

استفاده از امواج اولتراسونیک، اندازه گیری دبی حجمی طیف وسیعی از گازها و مایعات را امکان پذیر می سازد. در این فلومترها مواردی مانند هدایت الکتریکی، فشار، دما و ویسکوزیته اهمیت ندارند. ولی در عوض دقت اندازه گیری هم کمتر است.

• فلومتر فشار تفاضلی

اندازه گیری دبی سیال با استفاده از محاسبه افت فشار ایجاد شده در مقطع لوله، از پرکاربردترین روش های صنعتی به حساب می آید. مبنای کار این تجهیز محاسبه فشار است. در نتیجه برای اندازه گیری دبی از ترانسمیترهای فشار استفاده می شود. از این نوع فلومتر می توان برای اندازه گیری دبی طیف گسترده ای از مایعات، گازها و بخار استفاده کرد.  در حال حاضر این نوع فلومتر، در حدود یک پنجم از بازار جهانی را به خود اختصاص داده است.

• فلومتر کوریولیس

استفاده از شتاب کوریولیس در اندازه گیری دبی سیال،  موضوعی بود که اولین بار در دهه ۱۹۷۰ به ذهن مهندسان رسید. فلومتر کوریولیس قادر است دبی تقریباً تمام سیالات را، از نفت خام و پاک کننده های شیمیایی گرفته تا روغن های گیاهی و سس کچاپ، اندازه گیری کند. قابلیت اندازه گیری همزمان چگالی و دبی جرمی، دریچه جدیدی را در کنترل فرآیندهای صنعتی گشوده است. قیمت بالای این تجهیزات، شاید در نگاه اول ناامیدکننده به نظر برسد ولی کارایی و دقت بالای این محصول، در آینده ای نزدیک موجب پیشی گرفتن آن از سایر رقیبان خواهد شد.

• فلومتر ورتکس

مبنای عملکرد این فلومترها،  فرضیه ایست که اولین بار توسط تئودور فون کارمان (Theodore Von Karman) ریاضی دان مجارستانی مطرح شد. طبق این فرضیه،  هنگامی که مانعی سر راه جریان قرار گیرد، به صورت متناوب، گردابه هایی تشکیل می شوند. فرکانس تشکیل این گردابه ها، ارتباط مستقیمی با اندازه و شکل آن مانع دارد. نمونه ای از فلومتر ورتکس در شکل زیر مشاهده می شود. این تجهیز در بسیاری از شاخه های صنعتی برای اندازه گیری دبی حجمی مایعات، گازها و بخار به کار می رود.