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टर्बाइन फ्लो मीटर कैसे काम करता है?
यह पहले प्रवाह-गति को टर्बाइन की घूर्णन-गति में बदलता है, और फिर उस घूर्णन-गति को प्रवाह-मात्रा के अनुपात में विद्युत संकेतों में परिवर्तित कर देता है। इस प्रकार के फ्लो मीटरों का उपयोग तत्कालीन प्रवाह दर एवं कुल संचित प्रवाह दर को मापने हेतु किया जाता है। इनका आउटपुट सिग्नल आवृत्ति के रूप में होता है, जिसे आसानी से डिजिटल रूप में परिवर तरल पदार्थ सेंसर के आवरण से होकर बहता है। चूँकि पंखों की पंखुड़ियाँ तरल पदार्थ की गति की दिशा के सापेक्ष एक निश्चित कोण पर होती हैं, इसलिए तरल पदार्थ का बल पंखुड़ियों पर घूर्णन बल उत्पन्न करता है। घर्षण बल एवं तरल पदार्थ के प्रतिरोध को दूर करने के बाद पंखुड़ियाँ घूमने लगती हैं। जब बल संतुलित हो जाता है, तो गति स्थिर हो जाती है। कुछ शर्तों के अंतर्गत, गति तरल पदार्थ की गति के अनुपात में होती है। चूँकि पंखुड़ियाँ चुंबकीय गुण रखती हैं, इसलिए वे सिग्नल डिटेक्टर (जो स्थायी चुंबकों एवं कुंडलियों से बना होता है) के चुंबकीय क्षेत्र में होती हैं। घूमने वाली पंखुड़ियाँ चुंबकीय रेखाओं को काटती हैं, जिससे कुंडलियों में चुंबकीय फ्लक्स में परिवर्तन होता है। इससे कुंडलियों के दोनों सिरों पर विद्युत संकेत उत्पन्न होते हैं। इन संकेतों को एम्प्लीफायर द्वारा विस्तारित एवं आकार दिया जाता है; इससे निरंतर आयताकार आवृत्ति वाले संकेत प्राप्त होते हैं। इन संकेतों को दूर स्थित डिस्प्ले उपकरणों तक भेजा जा सकता है, जिससे तरल पदार्थ की तत्काल एवं कुल मात्रा का पता लिया जा सकता है। निश्चित प्रवाह-मात्रा की सीमा के भीतर, पल्स-आवृत्ति f, सेंसर से होकर गुजरने वाले तरल पदार्थ की तात्कालिक प्रवाह-मात्रा Q के समानुपात में होती है। प्रवाह-समीकरण इस प्रकार है: Q = 3600 × f/k
टर्बाइन फ्लो मीटर का कार्य सिद्धांत: इसमें तरल पदार्थों के कंपन के सिद्धांत का उपयोग फ्लो रेट मापन हेतु किया जाता है। जब तरल पदार्थ पाइपलाइन में टर्बाइन फ्लो मीटर से गुजरता है, तो त्रिकोणाकार आकृति वाले उपकरण के पीछे ऊपर-नीचे की ओर ऐसे कंपन होते हैं, जो तरल पदार्थ की गति के अनुपात में होते हैं। कंपनों की आवृत्ति, तरल पदार्थ की औसत गति एवं उपकरण की विशेषताओं पर निर्भर होती है। इसे निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:
f = stv/d
जहाँ, f = कंपनों की आवृत्ति, hz; v, वह औसत वेग है जिस से वायु/तरल पदार्थ वोर्टेक्स उत्पन्न करने वाले उपकरण से होकर गुजरता है; इसकी इकाई ; ‘d’, वोर्टेक्स उत्पन्न करने वाले तत्व की विशेषता-चौड़ाई है; इसक ; “st” स्ट्रोहा संख्या है; यह एक आयामरहित माप है। इसका मान 0.14 से 0.27 के बीच होता है। st, रेनॉल्ड्स संख्या का फलन है; st = f(l/re). जब रेनॉल्ड्स संख्या re 10² से 10⁵ की सीमा में होती है, तो st मान लगभग 0.2 होता है। इसलिए, मापन के दौरान यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि तरल पदार्थ की रेनॉल्ड्स संख्या 10² से 10⁵ की सीमा में ही रहे; साथ ही, घूर्णन आवृत्ति f = 0.2v/d होनी चाहिए। इससे यह स्पष्ट है कि, वोर्टेक्स की आवृत्ति को मापकर ही वोर्टेक्स उत्पन्न करने वाले उपकरण से होकर गुजरने वाले तरल पदार्थ की औसत गति v की गणना की जा सकती है। इसके बाद, समीकरण q = va के द्वारा प्रवाह दर q की गणना की जा सकती है; जहाँ a, वोर्टेक्स उत्पन्न करने वाले उपकरण से होकर गुजरने वाले तरल पदार्थ का क्षेत्रफल है।
तीसरी मंजिल पर तो “वॉर्टेक्स स्ट्रीट” की बात की गई है, “टर्बाइ