اصل اندازه گیری جریان الکترومغناطیسی | کاربرد فلومتر مغناطیسی

اساس کار فلومتر الکترومغناطیسی

در اصل اندازه گیری جریان الکترومغناطیسی، قانون القای فارادی بیان می کند که یک میله فلزی که در یک میدان مغناطیسی حرکت می کند ولتاژ الکتریکی را القا می کند. این اصل دینام همچنین بر نحوه کار فلومترهای الکترومغناطیسی حاکم است. به محض اینکه ذرات باردار الکتریکی یک سیال از میدان مغناطیسی مصنوعی ایجاد شده توسط دو سیم پیچ میدان عبور کنند، ولتاژ الکتریکی القا می شود. این ولتاژ که توسط دو الکترود اندازه گیری می شود، مستقیماً با سرعت جریان و در نتیجه با حجم جریان متناسب است. میدان مغناطیسی توسط جریان مستقیم پالسی با قطبیت متناوب ایجاد می شود. این یک نقطه صفر پایدار را تضمین می کند و اندازه گیری جریان را نسبت به مایعات چند فازی یا ناهمگن و همچنین رسانایی کم حساس می کند.

چگونه از فلومتر مغناطیسی استفاده می شود؟

جریان سنج مغناطیسی سرعت مایعات رسانا در لوله ها مانند آب، اسیدها، کاستیک و دوغاب را اندازه گیری می کند. فلومترهای مغناطیسی زمانی می توانند به درستی اندازه گیری کنند که رسانایی الکتریکی مایع تقریباً بیشتر از 5 S/cm باشد. استفاده از دبی سنج مغناطیسی در سیالات با رسانایی کم، مانند آب دی یونیزه، آب تغذیه دیگ بخار یا هیدروکربن ها، می تواند باعث خاموش شدن فلومتر و اندازه گیری دبی صفر شود.

این فلومترها مانع جریان نمی شوند، بنابراین می توان از آن ها برای مایعات تمیز، بهداشتی، کثیف، خورنده و ساینده استفاده کرد. دبی سنج های مغناطیسی را می توان برای جریان مایعاتی که رسانا هستند اعمال کرد، بنابراین هیدروکربن ها و گازها را به ترتیب به دلیل ماهیت غیر رسانا و حالت گازی نمی توان با این فناوری اندازه گیری کرد.

دبی سنج های مغناطیسی به جریان های مستقیم بالادست و پایین دست زیادی نیاز ندارند، بنابراین می توان آن ها را در مسیرهای نسبتا کوتاه متر نصب کرد. فلومترهای مغناطیسی معمولاً به 5-10 قطر جریان مستقیم بالادست و 5-2 قطر جریان مستقیم پایین دست نیاز دارند که از صفحه الکترودهای جریان سنج مغناطیسی اندازه گیری می شود.

چه صنایعی از فلومتر مغناطیسی استفاده می کنند؟

فلومترهای مغناطیسی حدود 24 درصد از کل دبی مترهای فروخته شده امروزی را تشکیل می دهند. کاربردهای مایعات کثیف در صنایع آب، فاضلاب، معدن، فرآوری مواد معدنی، برق، خمیر و کاغذ و صنایع شیمیایی یافت می شود.

کاربردهای آب و فاضلاب شامل انتقال مایعات در شبکه برق بین مناطق آب / فاضلاب است. جریان سنج مغناطیسی در تصفیه خانه های آب برای اندازه گیری فاضلاب تصفیه شده و تصفیه نشده، آب فرآیند، آب و مواد شیمیایی استفاده می شود.

- کاربردهای صنعت معدن و فرآیندهای معدنی شامل جریان آب فرآیند، دوغاب فرآیند و جریان های رسانه سنگین می باشد.

- با توجه مناسب به مصالح ساختمانی، جریان مایعات بسیار خورنده (مانند اسید و سوزاننده) و دوغاب های ساینده را می توان اندازه گیری کرد.

- کاربردهای مایع خورنده معمولاً در فرآیندهایی با سیال شیمیایی در بیشتر صنایع یافت می شود.

- کاربردهای دوغاب معمولاً در صنایع معدنی، فرآوری مواد معدنی، خمیرکاغذ و صنایع فاضلاب یافت می شود.

برنامه های کاربردی نمونه

ساختار جریان سنج مغناطیسی به گونه ای است که تنها قسمت های مرطوب آن لاینر و الکترودها هستند که هر دوی آن ها می توانند از موادی ساخته شوند که در برابر خوردگی مقاومت کنند. علاوه بر این، ماهیت مستقیم (بدون انسداد) طراحی باعث کاهش اتلاف انرژی هیدرولیک در سرتاسر جریان سنج (افت فشار) و پتانسیل ساییدگی از مایع جاری می شود. بنابراین، دبی سنج های مغناطیسی می توانند بسیاری از مایعات خورنده و دوغاب های ساینده را اندازه گیری کنند. آسترها و الکترودهای جریان سنج مغناطیسی می توانند از موادی ساخته شوند که مایع را آلوده نکنند. بنابراین، این دبی سنج ها را می توان در مواردی که آلودگی مایع مطرح است، مانند کاربردهای بهداشتی، اعمال کرد.

ملاحظات کاربردی برای فلومترهای مغناطیسی

1- برای سرویس دوغاب، مطمئن شوید که اندازه جریان سنج های مغناطیسی را به گونه ای تنظیم کنید که بالاتر از سرعت ته نشین شدن مواد جامد (معمولاً 1.5 تا 2 فوت بر ثانیه) باشد تا از پر شدن لوله با مواد جامد که می تواند بر اندازه گیری تأثیر بگذارد و به طور بالقوه جریان را متوقف کند، خودداری کنید.
2- فلومترهای مغناطیسی برای خدمات ساینده معمولاً به گونه ای اندازه می شوند که با سرعت کم (معمولاً زیر 5 تا 6 فوت در ثانیه) کار کنند تا سایش کاهش یابد. در سرویس دوغاب ساینده، دبی سنج باید بالاتر از سرعتی که جامدات در آن ته نشین می شوند، علی رغم افزایش سایش، کار کند. این مسائل ممکن است دامنه دبی متر را تغییر دهد، بنابراین اندازه آن ممکن است با اندازه یک جریان معادل آب تمیز متفاوت باشد.
3- دبی سنج مغناطیسی را نزدیک حد هدایت الکتریکی آن کار نکنید زیرا دبی سنج می تواند خاموش شود. برای تغییر ترکیب و شرایط عملیاتی که می تواند رسانایی الکتریکی مایع را تغییر دهد، اجازه دهید.
4- در کاربردهای معمولی، دبی سنج های مغناطیسی به گونه ای اندازه می شوند که سرعت در حداکثر جریان تقریباً 75 درصد حداکثر دبی متر باشد. محدودیت های فشار دیفرانسیل و یا شرایط فرآیند ممکن است از اعمال این دستورالعمل کلی جلوگیری کند. به عنوان مثال، لوله های تغذیه شده با جاذبه ممکن است نیاز به یک جریان سنج مغناطیسی بزرگتر داشته باشند تا افت فشار را کاهش دهد تا مقدار مایع مورد نیاز از جریان سنج مغناطیسی بدون پشتیبان گیری از سیستم لوله کشی عبور کند. در این کاربرد، کارکردن با دبی یکسان در دبی سنج بزرگتر منجر به سرعت کمتر مایع در مقایسه با دبی سنج کوچکتر می شود.
5- جریان سنج مغناطیسی اغلب در جایی که مایع با استفاده از گرانش تغذیه می شود استفاده می گردند. دقت کنید جهت گیری دبی سنج به گونه ای باشد که دبی سنج کاملاً با مایع پر شود. عدم اطمینان از پر شدن کامل دبی سنج با مایع می تواند به طور قابل توجهی بر اندازه گیری جریان تأثیر بگذارد.
6- هنگام کار با جریان سنج مغناطیسی در سرویس خلاء احتیاط کنید، زیرا برخی از آسترهای جریان سنج مغناطیسی می توانند فرو بریزند و در سرویس خلاء به خط لوله مکیده شوند و به طور فاجعه باری به جریان سنج آسیب برساند. توجه داشته باشید که شرایط خلاء ممکن است در لوله هایی رخ دهد که ظاهراً در معرض سرویس خلاء نیستند، مانند لوله هایی که در آن گاز می تواند متراکم شود (اغلب در شرایط غیرعادی). به طور مشابه، دمای بیش از حد در دبی سنج های مغناطیسی (حتی برای مدت کوتاهی در شرایط غیرعادی) می تواند منجر به آسیب دائمی فلومتر شود.

جمع بندی

در این مقاله دانستیم که فلومترهای الکترومغناطیسی یا ماگ مترها از یک فرستنده و سنسور تشکیل شده اند که با هم جریان را اندازه گیری می کنند. فلومتر مغناطیسی به صورت خطی قرار می گیرد و ولتاژ القایی تولید شده توسط سیال را هنگام عبور از لوله اندازه گیری می کند. همچنین با کاربردهای عمده این ابزار در صنایع مختلف آشنا شدیم. اگر در شناخت و انتخاب فلومتر مشکل دارید، می توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید و درباره کلیه محصولات ابزار دقیق کنترل دبی مشاوره دریافت کنید. تیم حرفه ای ما در پرشین ابزار دقیق آماده ارائه انواع فلومتر و تجهیزات ابزار دقیق در کل کشور ایران می باشد.