टार्गेट फ्लो मीटर की कार्य-विशेषताएँ एवं मापन संबंधी त्रुटियाँ

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टार्गेट फ्लो मीटर की कार्यप्रणाली एवं मापन संबंधी त्रुटियाँ
लेखक: शियामेन होंगकंट्रोल इंजीनियर – ले यी
HKB श्रृंखला के टार्गेट फ्लो मीटरों की कार्यप्रणाली, मुख्य रूप से तरल पदार्थों से संबंधित परीक्षणों के माध्यम से ही ज्ञात की जाती है। प्रयोगात्मक परिस्थितियों को बनाए रखने की शर्त के साथ, वजनों का उपयोग करके भी मापन किया जा सकता है। अर्थात्, लक्ष्य वस्तु पर लगने वाले तरल पदार्थ के बल के स्थान पर, वजनों द्वारा उत्पन्न गुरुत्वाकर्षण बल का उपयोग करके मापन किया जाता है; इसे “शुष्क-मापन” कहा जाता है। इसके अलावा, उपकरणों की नियमित जाँच हेतु “शुष्क-विधि” का भी उपयोग किया जा सकता है। एचकेबी टार्गेट-आधारित फ्लो मीटर की कार्य-विशेषताएँ
1. प्रवाह-गुणांक
एचकेबी टार्गेट-आधारित फ्लो मीटर का प्रवाह-गुणांक C1, रेनॉल्ड्स संख्या Red से संबंधित होता है; साथ ही यह पाइप के व्यास D, टार्गेट के व्यास का अनुपात B, टार्गेट का आकार, टार्गेट-कक्ष की संरचना, टार्गेट एवं टार्गेट-कक्ष की निर्माण-सटीकता, टार्गेट के छिद्रों की तीव्रता, टार्गेट एवं पाइप का समकेंद्रीयता-स्तर, एवं सतह की चिकनाई आदि से भी संबंधित है। आम तौर पर, प्रवाह-गुणांक C1 एवं Re, D, B के बीच का संबंध चित्र 4-29 में दर्शाए गए आलेख के माध्यम से ही ज्ञात किया जाता है। चित्र में दर्शाए गए वक्र से पता चलता है कि क्रिटिकल रेनॉल्ड्स संख्या, पहले बताए गए डिफरेंशियल प्रेशर फ्लो मीटर की तुलना में कम है। इसलिए, उच्च विस्कोसिटी एवं कम रेनॉल्ड्स संख्या वाले तरल पदार्थों के मापन हेतु यह विधि अधिक उपयुक्त है। लेकिन जब रेनॉल्ड्स संख्या कम होती है, तो लक्ष्य पर लगने वाले घर्षण बल का प्रभाव काफी अधिक होता है। केवल तभी ही मापन की सटीकता सुनिश्चित हो सकती है, जब वास्तविक प्रवाह दर की सीमा के भीतर C1 मान लगभग स्थिर रहे। 　　2. दबाव हानि – जब वास्तविक तरल पदार्थ किसी लक्ष्य से होकर गुजरता है, तो घर्षण के कारण ऊर्जा खर्च होती है। इसके अलावा, लक्ष्य के पीछे चक्रवात भी बनते हैं; ये सभी कारक तरल पदार्थ की ऊर्जा को कम कर देते हैं, जिससे दबाव हानि होती है। दबाव हानि, फ्लोमीटर के व्यास, लक्ष्य-व्यास अनुपात, प्रवाह दर एवं तरल पदार्थ के गुणों से संबंधित होती है। जब तरल पदार्थ, प्रवाह दर एवं व्यास समान होते हैं, तो लक्ष्य-व्यास अनुपात जितना कम होता है, दबाव-हानि B भी उतनी ही कम होती है। विभिन्न व्यासों एवं विभिन्न लक्ष्य-व्यास अनुपातों के लिए दबाव-हानि वक्र, चित्र 4-0 में दर्शाए गए हैं। टार्गेट-प्रकार के फ्लो मीटर में दबाव हानि, थ्रोटल-डिफरेंशियल प्रेशर प्रकार के फ्लो मीटर की तुलना में आमतौर पर कम होती है। 0.8 एवं 0.5 मान वाले पोर-प्लेटों का उपयोग करके किए गए परीक्षणों में पाया गया कि टार्गेट-प्रकार के फ्लो मीटर में दबाव हानि, पोर-प्लेट की तुलना में केवल 40% से 50% ही होती है। 　　4.5.3.3 मापन त्रुटि
टार्गेट-आधारित फ्लो मीटर में मापन त्रुटि होने के मुख्य कारण दो हैं:
(1) टार्गेट-आधारित फ्लो मीटर में प्रवाह दर की गणना करते समय, हमने तरल पदार्थ के कारण टार्गेट के चारों ओर उत्पन्न होने वाले घर्षण बलों को नजरअंदाज कर दिया। लेकिन वास्तव में, उच्च घर्षण गुण वाले तरल पदार्थों के मामले में, यह घर्षण बल टार्गेट पर लगने वाले बल को बढ़ा देता है; जिसके कारण मीटर द्वारा दर्शाई गई प्रवाह दर वास्तविक मान से अधिक हो जाती है। (2) जब मापे जा रहे प्रवाह की मात्रा कम होती है, तो अपवर्तन बल के प्रभाव के कारण, तरल पदार्थ का लक्ष्य पर लगने वाला बल, तरल पदार्थ की गति के वर्ग के समानुपात में नहीं होता। एचकेबी टार्गेट-टाइप फ्लो मीटर की विशेषताएँ:
टार्गेट-टाइप फ्लो मीटर की मुख्य विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:
(1) इसमें कोई गतिशील भाग नहीं होता; इसकी संरचना मजबूत एवं सरल होती है। इसमें प्रेशर ट्यूब या अन्य सहायक उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती। इसकी स्थापना एवं रखरखाव आसान होता है, एवं यह आसानी से अवरुद्ध नहीं होता। 　　(2) दबाव हानि कम होती है; इसका उपयोग छोटे व्यास वाली नलियों (0.00–0.5 से 0.2 नैनोमीटर) एवं कम रेनॉल्ड्स संख्या वाली स्थितियों में किया जा सकता है। =(l–5) × 10³, ऐसा तरल है जो उन परिस्थितियों में उपयोगी साबित होता है, जहाँ मानक थ्रोटल उपकरणों का उपयोग करना कठिन होता है। 　　(3) मापन की न्यूनतम सीमा कम है; बच्चों एवं वयस्कों का अनुपात 3:1 है। मूल त्रुटि +1% से -1% के बीच है। 　　(4) मापन के लिए उपयोग में आने वाले उपकरणों की उपयोगिता क्षेत्र बहु 　　ल) इसका उपयोग मुख्य रूप से पाइपलाइनों में कम रेनॉल्ड्स संख्या वाले, उच्च विस्कोसिटी वाले तरल पदार्थों के प्रवाह दर को मापने हेतु किया जाता है।
2) इसका उपयोग उचित मात्रा में ठोस कणों वाले तरल पदार्थों, जैसे कि कीचड़, पेपरप्लास्ट, मोर्टार, खनिज घोल आदि के प्रवाह दर को मापने हेतु भी किया जा सकता है।
3) इसका उपयोग गंदे तरल पदार्थों, जैसे कि सीवेज, कच्चा तेल, उच्च तापमान वाला तेल आदि के प्रवाह दर को मापने हेतु भी किया जा सकता है।
4) इसका उपयोग सामान्य तरल पदार्थों, गैसों एवं भाप के प्रवाह दर को मापने हेतु भी किया जा सकता है।
5) जब पाइपलाइन में उपयोग होने वाला उपकरण अपघटन-प्रतिरोधी सामग्री से बना होता है, तो यह विभिन्न अपघटनकारी पदार्थों के प्रवाह दर को भी माप सकता है। 　　(5) यंत्रों का मानकीकरण अभी तक नहीं हुआ है; इसलिए यंत्रों की सटीकता सुनिश्चित करने हेतु प्रत्येक यंत्र का अलग-अलग मापन आवश्यक है। 　　(6) जब उच्च गति से प्रवाहित तरल पदार्थ किसी लक्ष्य-प्लेट से टकरता है, तो उसके पीछे एक चक्रवात बन जाता है; इस कारण आउटपुट सिग्नल में दोलन होता है, जिससे सिग्नल की स्थिरता प्रभावित होती है। इसलिए, उच्च गति वाले प्रवाहों को मापने हेतु ऐसी विधियों का उपयोग सावधानी से करना च