سیالات با ویسکوزیته (گرانروی) بالا مانند انواع روغن سنگین، شربت‌های غلیظ، رزین‌ها و غیره چالشی ویژه در اندازه‌گیری دبی جریان ایجاد می‌کنند. فلومترهای معمول که برای مایعات رقیق مثلاً آب به‌کار می‌روند، ممکن است در برابر این سیالات غلیظ دقت یا کارایی لازم را نداشته باشند. از این رو برای انتخاب فلومتر مناسب سیالات ویسکوز باید معیارهای دقیقی را در نظر گرفت تا اندازه‌گیری جریان به‌درستی و با کمترین خطا انجام شود.
با توجه به متداول بودن سوال فلومتر های ویسکوز شما مشتربان عزیز در تماس با کنترل با ما تصمیم گرفتیم ایم این مقاله را بنویسم. در این مقاله، ابتدا معیارهای اصلی انتخاب فلومتر برای مایعات ویسکوز را بررسی می‌کنیم و سپس به معرفی و مقایسه انواع فلومترهای مناسب برای این کاربرد می‌پردازیم. هدف نهایی، ارائه‌ی مرجعی کامل برای انتخاب بهترین فلومتر در شرایط سیال با ویسکوزیته بالا است.
معیارهای اصلی در انتخاب فلومتر برای سیالات ویسکوز
انتخاب فلومتر مناسب برای یک سیال غلیظ نیازمند توجه به چند عامل کلیدی است. مهم‌ترین این عوامل عبارت‌اند از نوع پمپ و الگوی جریان تولیدی، میزان افت فشار مجاز در سیستم، خودِ میزان ویسکوزیته سیال و رفتار جریان ناشی از آن، و همچنین روش کالیبراسیون و دقت مورد نیاز در اندازه‌گیری. در ادامه هر یک از این معیارها را دقیق‌تر بررسی می‌کنیم.
نوع پمپ و الگوی جریان سیال
نوع پمپ به‌کاررفته در فرآیند می‌تواند بر انتخاب فلومتر تأثیر بگذارد. پمپ‌هایی که جریان را پالسی یا ضربانی تأمین می‌کنند مانند برخی پمپ‌های جابجایی مثبت رفت‌و‌برگشتی ممکن است باعث نوسانات دبی شوند. در این حالت، فلومتری نیاز است که بتواند این تپش‌های جریان را جذب یا میانگین‌گیری کند. برخی فلومترهای جرمی پیشرفته یا فلومترهای جابجایی مثبت با دمپرهای جریان، برای جریان‌های ناپیوسته مناسب‌ترند. در مقابل، اگر پمپ از نوع گریز از مرکز باشد، جریان خروجی معمولاً پیوسته‌تر است ولی در سیالات بسیار چسبناک، کارایی پمپ‌های گریز از مرکز کاهش می‌یابد و ممکن است نیاز به پمپ‌های خاص مانند پمپ اسکرو یا دنده‌ای باشد. پس پایداری و الگوی جریان تولیدشده توسط پمپ، سرعت جریان و توان پمپ برای غلبه بر افت فشار اضافی همگی باید مدنظر قرار گیرند. برای مثال، پمپ‌های جابجایی مثبت مانند پمپ دنده‌ای یا پیستونی می‌توانند فشار بالایی ایجاد کنند و با سیالات غلیظ سازگارترند، اما در صورت وجود تپش ممکن است به یک فلومتر با قابلیت میرایی نوسان نیاز داشته باشید.
افت فشار مجاز در فلومتر
سیالات ویسکوز به دلیل مقاومت بالاتر در برابر جریان، در گذر از لوله‌ها و تجهیزات افت فشار بیشتری ایجاد می‌کنند. اضافه شدن یک فلومتر در مسیر جریان نیز به منزله ایجاد یک مقاومت اضافی است. بنابراین یکی از معیارهای مهم، میزان افت فشار مجاز در محل نصب فلومتر است. اگر سیستم تنها افت فشار اندکی را می‌تواند تحمل کند مثلاً در خطوط ثقلی یا جایی که توان پمپ محدود است، باید از فلومتری استفاده شود که کمترین مانع را در مسیر جریان ایجاد کند.
برخی فناوری‌های فلومتری مانند فلومترهای اختلاف فشاری کلاسیک نظیر اوریفیس‌پلیت یا توربینی ذاتاً باعث افت فشار قابل توجهی می‌شوند. این امر در سیالات غلیظ تشدید می‌شود چرا که در رژیم جریان لامینار، افت فشار به طور مستقیم با ویسکوزیته متناسب است. به عنوان راهکار، برای کاربردهای سیال ویسکوز اگر اصرار به این روش‌ها باشد باید از قطر لوله بزرگ‌تر یا دهانه اندازه‌گیری بزرگ‌تر استفاده کرد تا سرعت سیال کاهش یافته و افت فشار و همچنین هزینه پمپاژ پایین نگه داشته شود. چنانچه افت فشار محدودیت است، بهتر است به دنبال فلومترهایی باشیم که بدون المان‌های بازدارنده در مسیر جریان کار می‌کنند مانند فلومترهای اولتراسونیک یا مگنتیک یا از فلومترهای با سایز بزرگ‌تر استفاده کنیم تا افت فشار بر اثر عبور سیال غلیظ، در محدوده مجاز بماند.
ویسکوزیته سیال و رفتار جریان
ویسکوزیته یا گرانروی سیال تأثیر مستقیمی بر الگوی جریان در لوله و نیز بر عملکرد بسیاری از فلومترها دارد. سیالات با ویسکوزیته بالا تمایل به جریان آرام‌تر و لایه‌ای (لامینار) دارند که در آن سرعت سیال در مرکز لوله بیشتر از نزدیکی دیواره‌هاست و اصطکاک داخلی سیال مانع اختلاط لایه‌ها می‌شود. این پروفایل سرعت پارابولیک در جریان‌های لامینار می‌تواند باعث خطای اندازه‌گیری در فلومترهایی شود که فرض را بر توزیع یکنواخت سرعت یا جریان آشفته (توربولانت) گذاشته‌اند. بسیاری از تکنولوژی‌های فلومتری وابسته به عدد رینولدز جریان هستند و تنها زمانی با دقت کار می‌کنند که جریان به حد کافی توربولانت باشد (مثلاً رینولدز > ~2000). در سیالات بسیار غلیظ، حتی با سرعت‌های نسبتاً بالا نیز عدد رینولدز ممکن است پایین بماند و در نتیجه برخی فلومترها عملاً خارج از محدوده طراحی خود کار می‌کنند. برای نمونه، فلومتر توربینی در ویسکوزیته‌های بالاتر از حدود 5 سانتی‌استوک عملکرد مناسبی ندارد زیرا پره‌ها در سیال غلیظ به سختی می‌چرخند و علاوه بر آن ضریب کالیبراسیون (K-factor) آن به شدت به رینولدز وابسته شده و از حالت خطی خارج می‌شود.
از سوی دیگر، برخی فناوری‌های اندازه‌گیری هستند که نسبت به ویسکوزیته سیال حساسیت کمتری دارند. برای مثال فلومترهای جابجایی مثبت (PD) و جرمی کوریولیس تقریباً مستقل از پروفایل سرعت جریان عمل می‌کنند و می‌توانند در رژیم‌های کاملاً لامینار نیز دقت بالایی ارائه دهند. البته در ادامه درباره هر یک توضیح خواهیم داد. نکته مهم این است که در انتخاب فلومتر باید محدوده ویسکوزیته سیال در شرایط عملیاتی را بدانیم بر حسب واحدهایی مثل سانتی‌پوآز یا سانتی‌استوک و اطمینان حاصل کنیم که فلومتر مورد نظر برای آن محدوده ویسکوزیته طراحی شده یا قابل کالیبره شدن است. همچنین باید در نظر گرفت که ویسکوزیته بسیاری از مایعات با دما تغییر می‌کند؛ مثلاً قیر یا روغن سنگین در دمای بالا روان‌تر (ویسکوزیته کمتر) می‌شود. بنابراین دامنه تغییرات دما و ویسکوزیته نیز حائز اهمیت است تا فلومتر در تمامی شرایط کارکرد دقیق بماند.
روش کالیبراسیون و دقت مورد نیاز
کالیبراسیون فلومتر برای سیالات ویسکوز می‌تواند پیچیده‌تر از سیالات معمولی باشد. بسیاری از فلومترها مثل توربینی یا ورتکس به صورت پیش‌فرض با آب یا سیالات کم‌ویسکوز کالیبره می‌شوند. استفاده از همان ضرایب کالیبراسیون برای سیالی با ویسکوزیته مثلاً 100 برابر بیشتر، می‌تواند خطای قابل توجهی ایجاد کند مگر اینکه تصحیحات لازم بر اساس عدد رینولدز انجام شود. به طور ایده‌آل، فلومتر باید با خود سیال فرآیندی (یا سیالی با ویسکوزیته مشابه) کالیبره گردد. برای کاربردهای دقیق مثل انتقال نفت خام سنگین در ایستگاه‌های فروش معمولاً از پرووِر (Prover)های ویژه یا کالیبراسیون درجا استفاده می‌شود تا اثر ویسکوزیته و شرایط واقعی در ضرایب اندازه‌گیری لحاظ شود. استانداردهای دقیق صنعتی توصیه می‌کنند که در خطوط انتقال نفت و فرآورده‌های ویسکوز سنگین، امکان کالیبراسیون با جریان واقعی آنلاین پیش‌بینی شود.
علاوه بر بحث ویسکوزیته، نوع کالیبراسیون (حجمی یا جرمی) نیز مطرح است. در بسیاری از کاربردهای سیالات غلیظ مانند فروش فرآورده‌های نفتی، اندازه‌گیری جرمی مبنای قابل اعتمادتری است زیرا جرم با تغییرات دما و فشار ثابت می‌ماند. در چنین مواردی استفاده از فلومتر جرمی یا تبدیل نتایج حجمی به جرمی (با اندازه‌گیری چگالی) ضروری است. در نهایت دقت مورد نیاز اندازه‌گیری مثلاً ±0.5% یا ±1% تعیین می‌کند که آیا کالیبراسیون چندنقطه‌ای در محدوده‌های مختلف دبی و ویسکوزیته نیاز است یا خیر. هرچه دقت بالاتری نیاز باشد، کالیبراسیون باید جامع‌تر و متناسب با شرایط واقعی بهره‌برداری انجام گیرد.
پس از بررسی این معیارهای کلی، اکنون انواع فلومترهای رایج را که برای سیالات با ویسکوزیته بالا مناسب‌اند مرور کرده و نقاط قوت و ضعف هر کدام را نسبت به این معیارها بیان می‌کنیم.
مقایسه فلومترهای مناسب برای سیالات با ویسکوزیته بالا
با در نظر داشتن معیارهای فوق، در این بخش به سراغ انواع مختلف فلومتر می‌رویم که برای اندازه‌گیری جریان مایعات غلیظ و چسبناک به‌کار گرفته می‌شوند. مهم‌ترین این دسته‌ها عبارت‌اند از فلومترهای جابجایی مثبت، فلومترهای جرمی کوریولیس، فلومترهای اولتراسونیک با طراحی ویژه، فلومترهای مغناطیسی در صورت رسانا بودن سیال، و برخی ابزارهای اختلاف فشاری اصلاح‌شده مانند فلومترهای گوه‌ای. هر یک را به تفصیل بررسی می‌کنیم:
- فلومتر جابجایی مثبت (PD) گزینه‌ی برتر برای سیالات غلیظ: فلومترهای جابجایی مثبت با به دام انداختن حجم‌های معینی از سیال و شمارش دفعات پر و خالی شدن آن حجم‌ها، نرخ جریان حجمی را اندازه می‌گیرند. از آنجا که این روش وابستگی کمی به پروفایل سرعت یا عدد رینولدز دارد، تغییرات ویسکوزیته تأثیر چندانی بر دقت آن ندارد. در واقع یکی از مزایای اصلی PD این است که حتی اگر با ویسکوزیته‌ای بسیار متفاوت از شرایط کالیبراسیون اولیه کار کند، همچنان می‌تواند خطای محدود مثلاً در حد ±0.5% داشته باشد. برای مثال، یک فلومتر دنده‌ای بیضوی که در ویسکوزیته ۳ cP مشابه آب کالیبره شده، ممکن است تا ۱,۰۰۰,۰۰۰ cP نیز با همان کالیبراسیون عملکرد قابل قبولی ارائه دهد. مزیت دیگر PD برای سیالات غلیظ، کاهش نشتی داخلی با افزایش ویسکوزیته است. در این فلومترها لقی کوچکی بین قطعات متحرک چرخ‌دنده‌ها یا پیستون‌ها وجود دارد که مقدار جزئی سیال می‌تواند از آن نشتی کند. هرچه سیال غلیظ‌تر باشد، این نشتی داخلی کمتر شده و در نتیجه اندازه‌گیری حتی دقیق‌تر می‌شود. به عبارت دیگر، ویسکوزیته بالا در اینجا یک مزیت برای دقت محسوب می‌شود نه مشکل. از سوی مقابل، سیالات با ویسکوزیته بسیار پایین مانند حلال‌های رقیق یا آب برای فلومترهای جابجایی مثبت مناسب نیستند زیرا نه تنها نشتی داخلی زیاد می‌شود بلکه این سیالات خاصیت روان‌کنندگی نیز ندارند و باعث سایش قطعات می‌شوند. بنابراین PD نیازمند سیالات روانکار است و عمدتاً برای روغن‌ها، سوخت‌ها، رزین‌ها، پلیمرهای مذاب و موارد مشابه توصیه می‌شود. نکته دیگر آنکه فلومترهای PD برای حرکت مکانیکی قطعاتشان مقداری افت فشار ایجاد می‌کنند؛ در سیالات بسیار غلیظ باید مطمئن شد پمپ توان ایجاد این افت فشار و چرخاندن چرخ‌دنده‌ها را دارد. طراحی مناسب مانند استفاده از چرخ‌دنده‌های بزرگ‌تر یا نوع مارپیچی می‌تواند افت فشار را کاهش داده و جریان یکنواخت‌تری ایجاد کند. در مجموع، برای اکثر کاربردهای سیالات غلیظ فلومتر جابجایی مثبت گزینه اول است چرا که اندازه‌گیری واقعی حجم انجام می‌دهد و دقت آن با افزایش گرانروی افت نمی‌کند.
- فلومتر جرمی کوریولیس دقت بالا بدون نیاز به جبران ویسکوزیته: فلومترهای کوریولیس با اندازه‌گیری مستقیم جریان جرمی سیال از طریق اثر کوریولیس لرزش لوله‌ها کار می‌کنند. این دستگاه‌ها اساساً مستقل از خواص رئولوژیکی سیال هستند و تغییر ویسکوزیته یا حتی تغییر حالت جریان (لامینار یا توربولانت) تأثیر محسوسی بر اصل اندازه‌گیری آنها ندارد. در نتیجه برای سیالات با هر میزان ویسکوزیته می‌توان از آنها استفاده کرد و کالیبراسیون آنها عموماً نیاز به تصحیح برای ویسکوزیته ندارد. بسیاری از صنایع برای اندازه‌گیری روغن‌های سنگین و مواد غلیظ به سراغ کوریولیس می‌روند چرا که به صورت جرمی اندازه‌گیری می‌کند و با دانستن چگالی، خروجی حجمی نیز به‌دست می‌آید. با این حال باید چند نکته را در نظر داشت، اول اینکه سیالات فوق‌العاده چسبناک می‌توانند لرزش لوله‌های کوریولیس را میرا (دمپ) کنند و در نتیجه دقت اندازه‌گیری اندکی کاهش یابد. به بیان ساده، وقتی لوله‌های فلومتر کوریولیس در حال ارتعاش هستند، یک لایه سیال بسیار غلیظ ممکن است به دیواره لوله “بچسبد” و همراه آن نلرزد و این باعث کاهش سیگنال کوریولیس می‌شود. این اثر معمولاً زمانی محسوس است که ویسکوزیته در حد هزاران سانتی‌پوآز باشد و در کاربردهای معمول روغن و سوخت چندان نگران‌کننده نیست. نکته دوم افت فشار است، فلومترهای کوریولیس برای ایجاد ارتعاش لوله‌ها معمولاً قطر مسیر کوچکتری نسبت به خط لوله دارند و این می‌تواند موجب افت فشار شود. در سیالات با ویسکوزیته بالا، افت فشار در یک لوله باریک به شدت افزایش می‌یابد و بنابراین ممکن است فلومتر کوریولیس را مجبور کنند یک سایز بزرگ‌تر انتخاب شود یا در بخش محدودی از رنج جریان عمل کند. سازندگان معمولاً حداکثر ویسکوزیته و نمودار افت فشار بر حسب دبی را در کاتالوگ کوریولیس ارائه می‌دهند که باید با شرایط فرآیند تطبیق داده شود. نهایتاً، هزینه فلومتر کوریولیس نیز قابل توجه است. این دستگاه‌ها از گران‌ترین انواع فلومتر محسوب می‌شوند از این رو بیشتر در مواردی به‌کار می‌روند که دقت بالا یا اندازه‌گیری جرمی ضروری باشد یا سایر فلومترها ناکارامد تلقی شوند.
جمع‌بندی فلومتر PD vs کوریولیس: در بسیاری از کاربردهای صنعتی، برای سیالات بسیار چسبناک دو انتخاب اول جابجایی مثبت یا کوریولیس هستند. فلومترهای PD ساختار ساده‌تر و قیمت کمتری دارند و برای لزجت‌های فوق‌العاده بالا کارایی عالی ارائه می‌دهند اما تنها خروجی حجمی می‌دهند و برای سیالات غیر روانکار مناسب نیستند. فلومترهای کوریولیس پرهزینه‌ترند ولی مستقیماً جرم را با دقت بالا می‌سنجند و در بازه گسترده‌ای از ویسکوزیته قابل استفاده‌اند (مشروط بر اینکه افت فشار ناشی از آنها در طراحی لحاظ شود).
فلومتر اولتراسونیک مخصوص سیالات ویسکوز
فلومترهای اولتراسونیک به دلیل عدم وجود قطعات متحرک و نصب نسبتاً آسان به ویژه نوع کلمپی که بیرون لوله بسته می‌شود، جذابیت زیادی دارند. مزیت اصلی آنها این است که تقریباً هیچ افت فشاری ایجاد نمی‌کنند چون صرفاً امواج صوتی را از میان دیواره لوله و سیال عبور می‌دهند. با این حال، تکنولوژی اولتراسونیک در مواجهه با سیالات بسیار غلیظ با چالش‌هایی روبرو است. اولا، تضعیف امواج صوتی در محیط‌های چسبناک بیشتر است. سیال‌های سنگین‌تر انرژی امواج را بیشتر جذب می‌کنند. در نتیجه سیگنال ممکن است به اندازه کافی به گیرنده نرسد. ثانیاً، بسیاری از فلومترهای اولتراسونیک بر مبنای زمان عبور (Transit-time) کار می‌کنند که نیازمند پروفیل سرعت نسبتاً یکنواخت و سیال تمیز بدون حباب و ذرات است. در جریان‌های کاملاً آرام و چسبناک، پروفیل سرعت بسیار غیریکنواخت بوده و ممکن است اندازه‌گیری زمان عبور را دچار خطا کند مگر آنکه دستگاه چندمسیره (چند پرتوی) باشد که متوسط سرعت را جبران کند. نوع دیگر اولتراسونیک، داپلری، نیاز به ذرات معلق یا حباب دارد و برای سیالات تمیز کاربرد ندارد.
با وجود این محدودیت‌ها، پیشرفت‌هایی صورت گرفته است. برخی سازندگان فلومتر اولتراسونیک، مدل‌های ویژه‌ای برای روغن‌ها و سیالات با ویسکوزیته متوسط ارائه کرده‌اند. برای مثال، شرکت KOBOLD یک فلومتر اولتراسونیک درون‌خطی طراحی کرده که تا ویسکوزیته حدود ۶۸ cSt (سانتی‌استوک) را در روغن‌های سبک اندازه‌گیری می‌کند. همچنین برای کاربردهای لوله با قطر بزرگ مثل خطوط انتقال نفت خام سنگین، استفاده از فلومتر اولتراسونیک کلمپی چندمسیره گزینه جذابی است زیرا بدون نیاز به قطع جریان نصب می‌شود و می‌تواند برای لوله‌های بزرگ مقرون‌به‌صرفه‌تر از نصب چندین فلومتر PD در خطوط موازی باشد. البته در چنین مواردی معمولاً سیال در دمای بالا نگه داشته می‌شود تا ویسکوزیته آن کاهش یابد مثلاً نفت سنگین را در °C 100+ نگه می‌دارند و در نتیجه فلومتر اولتراسونیک راحت‌تر می‌تواند کار کند. به طور خلاصه، فلومترهای اولتراسونیک استاندارد اغلب برای سیالات بسیار غلیظ نامناسب‌اند مگر آنکه طراحی و کالیبراسیون مخصوص برای آن سیال انجام شده باشد. در کاربردهای با ویسکوزیته متوسط چند ده تا چند صد سانتی‌پوآز و جایی که افت فشار صفر و نصب ساده مهم است، اولتراسونیک گزینه‌ای قابل تأمل است، اما برای ویسکوزیته‌های خیلی بالا معمولاً به عنوان راهکار مکمل یا تخمینی به‌کار می‌رود نه اندازه‌گیری‌های تجاری بسیار دقیق.
فلومترهای مغناطیسی (الکترومغناطیسی)
فلومترهای مغناطیسی از قانون فارادی برای اندازه‌گیری سرعت سیال استفاده می‌کنند؛ بنابراین شرط اساسی عملکرد آنها رسانایی الکتریکی سیال است. در نتیجه، این فلومترها تنها برای سیالاتی که حداقل رسانایی مشخصی دارند قابل استفاده‌اند. بسیاری از سیالات ویسکوز صنعتی مانند روغن‌های معدنی، سوخت‌ها، بیشتر حلال‌های آلی و قیر عایق الکتریکی یا بسیار کم‌رسانا هستند و لذا نمی‌توان از فلومتر مگنتیک برای آنها استفاده کرد. برای تأکید، در یک فلومتر مغناطیسی، سیال باید مانند یک هادی در حال حرکت عمل کند تا ولتاژ القایی متناسب با سرعت در آن ایجاد و اندازه‌گیری شود؛ روغن و اغلب مایعات هیدروکربنی این شرایط را برآورده نمی‌کنند.
با این حال، در مواردی که سیال ویسکوز ماهیت رسانا دارد مثلاً خمیرهای اسیدی، دوغاب‌های پایه‌آب حاوی املاح، یا بعضی محلول‌های شیمیایی غلیظ فلومتر مغناطیسی یک گزینه ایدئال است. چرا که هیچ قطعه متحرکی ندارد، نسبت به تغییر ویسکوزیته حساسیت کمی نشان می‌دهد و مهم‌تر از همه افت فشار ناچیزی ایجاد می‌کند معمولاً معادل یک طول کوتاه لوله‌ی صاف. حتی استانداردهای برخی صنایع غذایی یا شیمیایی برای سیالات غلیظ رسانا مثل شربت ذرت یا خمیر کاغذ استفاده از فلومترهای مگنتیک را توصیه می‌کنند. بنابراین تصمیم‌گیری در مورد فلومتر مگنتیک کاملاً وابسته به ماهیت سیال است: اگر سیال حداقل رسانایی لازم مثلاً بالای 5 میکروزیمنس بر سانتی‌متر را ندارد، این روش حذف می‌شود، اما در غیر اینصورت می‌تواند یکی از بهترین روش‌ها باشد.
فلومترهای اختلاف فشاری اصلاح‌شده (گوه‌ای، مخروطی، Target و …)
روش‌های اختلاف فشاری (DP) مانند اوریفیس، ونتوری و لوله پیتوت از قدیمی‌ترین ابزارهای اندازه‌گیری جریان هستند. اما همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، در حالت کلاسیک خود برای سیالات ویسکوز مناسب نیستند زیرا در رژیم‌های جریان لامینار یا انتقالی، رابطه‌ی بین دبی و افت فشار از حالت استاندارد که بر مبنای جریان توربولانت است منحرف می‌شود. به علاوه اوریفیس و ونتوری برای سیالات غلیظ، افت فشار دائمی زیاد و خطر رسوب گرفتگی دارند. با این وجود، طراحی‌های اصلاح‌شده‌ای بر پایه اصل DP ابداع شده که ویژه سیالات با ویسکوزیته بالا یا همراه با مواد جامد طراحی شده‌اند. دو نمونه مهم در این زمینه فلومترهای گوه‌ای (Wedge) و فلومترهای هدفی (Target) هستند.
فلومتر گوه‌ای یک المان مسدودکننده به شکل یک گوه مثل یک مثلث وارونه در مقطع لوله دارد که یک تنگ‌شدگی غیر‌متقارن ایجاد می‌کند. این شکل موجب می‌شود که در جریان‌های لامینار یا سیالات دارای ذرات، رفتار بهتری نسبت به اوریفیس داشته باشد. مزیت کلیدی آن، پاسخ خطی‌تر در اعداد رینولدز پایین است؛ به طوری که حتی در سیالات بسیار چسبناک نیز می‌تواند با دقت مناسبی جریان را اندازه‌گیری کند. علاوه بر این، شکل گوه‌ای اجازه عبور ذرات معلق و رسوبات را می‌دهد و مانند اوریفیس توری‌مانند دچار مسدود شدن تدریجی نمی‌شود. فلومترهای گوه‌ای عموماً نیاز به ترانسمیتر اختلاف فشار دقیق دارند و کالیبراسیون آنها ممکن است به صورت کارخانه‌ای بر اساس ضرایب تجربی انجام شود. در کاربردهای نفت سنگین، دوغاب‌های صنعتی و فاضلاب‌های غلیظ می‌توانند راه‌حل مناسبی باشند، خصوصاً وقتی اندازه لوله بزرگ بوده و سایر فلومترهای مستقیم (مثل PD) در آن ابعاد موجود نباشند.
فلومتر هدفی (Target) روش کمتر متداول دیگری است که زمانی توسط سازندگانی توسعه یافت. در این دستگاه یک صفحه یا دیسک کوچک در مسیر جریان قرار می‌گیرد که به یک میله متصل است و سیال با اعمال نیرو بر آن، میزان جریان را نشان می‌دهد. سنسوری میزان خمش یا نیروی وارد بر صفحه را اندازه‌گیری می‌کند که متناسب با مجذور سرعت سیال است. فلومترهای هدفی به دلیل ساختار ساده و نبود مجاری تنگ، توانایی عبور سیالات بسیار غلیظ و حتی همراه ذرات را دارند. در گذشته در صنایع نفت و شیمی برای اندازه‌گیری جریان رزین‌ها، دوغاب‌های کاتالیستی و مایعات کثیف از آنها استفاده می‌شد. مزیت آنها ساختار بسیار مستحکم و بدون قطعات ظریف است. اما دقت آنها متوسط بوده و قویاً نیازمند کالیبراسیون تجربی با خود سیال فرآیندی هستند، زیرا شکل صفحه و الگوی جریان پیرامون آن در سیالات مختلف رفتار متفاوتی دارد. امروزه با وجود فناوری‌های نوین‌تر (کوریولیس، اولتراسونیک، گوه‌ای)، کاربرد فلومترهای هدفی محدود شده است و بیشتر در موارد خاص به کار می‌روند.
جمع‌بندی و توصیه نهایی
اندازه‌گیری جریان مایعات با ویسکوزیته بالا نیازمند توجه ویژه به ویژگی‌های سیال و محدودیت‌های ابزار اندازه‌گیری است. در این مقاله دیدیم که چرا هر فلومتری برای سیالات ویسکوز مناسب نیست و چه اصلاحاتی در انتخاب ابزار باید صورت گیرد. به طور خلاصه، فلومترهای جابجایی مثبت به دلیل مستقل بودن از عدد رینولدز و حتی بهبود دقت با افزایش ویسکوزیته، اغلب گزینه نخست هستند. اگر اندازه‌گیری جرمی یا دقت بسیار بالا مد نظر باشد، فلومترهای کوریولیس علی‌رغم هزینه بیشتر، عملکرد قابل اعتمادی را بدون نیاز به اصلاح برای ویسکوزیته فراهم می‌کنند. در مواردی که نصب بدون افت فشار و بدون قطع فرآیند مهم است مانند خطوط موجود بزرگ، فلومتر اولتراسونیک کلمپی می‌تواند مفید باشد مشروط بر اینکه سیال تا حد ممکن همگن و تمیز بوده و کالیبراسیون آن در شرایط عملیاتی انجام شود. فلومترهای مگنتیک را هر جا سیال رسانا باشد نباید فراموش کرد، زیرا ترکیب دقت خوب و افت فشار ناچیز آنها در سیالات غلیظ رسانا بی‌رقیب است.
