کاربرد فلومتر مغناطیسی
یک فلومتر الکترومغناطیسی که معمولاً به عنوان جریان سنج ماگ شناخته می شود، یک جریان سنج حجمی مناسب برای کاربردهای فاضلاب و برای افت فشار و سایر کاربردهایی است که نیاز به جریان سیال کافی دارند. این دستگاه فاقد قطعات متحرک می باشد و نیاز به تعمیر و نگهداری یا تعویض را کاهش می دهد.
فلومتر مغناطیسی بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی کار می کند. بر اساس این اصل، هنگامی که هادی از میدان مغناطیسی B عبور می کند، ولتاژ E ایجاد می شود که با سرعت v محیط، چگالی میدان مغناطیسی و طول هادی متناسب است. به عبارت دیگر، قانون القای فارادی بیان می کند که یک میله فلزی که در یک میدان مغناطیسی حرکت می کند، ولتاژ الکتریکی القا می کند.
وقتی هادی در میدان مغناطیسی حرکت می کند این یک سیگنال الکتریکی در هادی ایجاد می کند که با سرعت حرکت سیال در میدان مغناطیسی رابطه مستقیم دارد. در فلومترهای مغناطیسی جریان الکتریکی به سیم پیچ نصب شده در داخل یا خارج محفظه دستگاه اندازه گیری ارسال می شود تا میدان مغناطیسی ایجاد کند. سیالی که از لوله عبور می کند به عنوان یک هادی عمل می کند و ولتاژی متناسب با سرعت متوسط جریان ایجاد می کند.
این ولتاژ توسط الکترودهای حسگر نصب شده در محفظه فلومتر حس می شود و به فرستنده ای ارسال می شود که دبی حجمی را بر اساس ابعاد لوله محاسبه می کند. در واقع سنسورهای الکترود در دیواره های لوله جریان قرار دارند که این سیگنال را دریافت کرده و به فرستنده ارسال می کنند. سپس فرستنده سیگنال ولتاژ حاصل را برای تعیین جریان سیال پردازش می کند.
بسیار مهم است که جریان مایعی که باید با استفاده از دبی سنج مغناطیسی اندازه گیری شود، برق داشته باشد. قانون فارادی بیان می کند که ولتاژ سیگنال (E) به سرعت سیال (V)، طول هادی (D) و ولتاژ (B) بستگی دارد. بنابراین میدان مغناطیسی در سطح مقطع لوله ایجاد می شود.
اصولاً وقتی یک سیال رسانا از میدان مغناطیسی عبور می کند، ولتاژ ایجاد می شود. برای اندازه گیری این ولتاژ تولید شده (که متناسب با دبی سیال است)، دو الکترود فولاد ضد زنگ در مقابل یکدیگر قرار می گیرند. دو الکترود در داخل فلومتر قرار داده شده و سپس به مدارهای الکترونیکی پیشرفته متصل می شوند که می توانند سیگنال را پردازش کنند. سیگنال پردازش شده به ریزپردازنده ارسال می شود که جریان حجمی مایع را محاسبه می کند.
جریان سنج الکترومغناطیسی
تکنولوژی اندازه گیری جریان قابل اعتماد برای تمام سیالات رسانای الکتریکی در تمام صنایع
سنسورهای الکترونیکی بیش از 60 سال است که در تمام صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. این جریان ها نیازی به نگهداری ندارند و یک سیستم عملیاتی یکپارچه را ارائه می دهند.
مزایای فلومتر الکترومغناطیسی
– آنها می توانند جریان بسیار کم را تحمل کنند.
– موانع فوق بر آنها تأثیری ندارد.
– این نوع فلومتر به جز طول لوله مستقیمی که فلومتر اشغال می کند افت فشار ندارد.
اصل اندازه گیری عملاً مستقل از تغییرات چگالی، ویسکوزیته، فشار و دما است.
– برق مورد نیاز می تواند کم باشد (15 یا 20 وات)، به خصوص در مدل های DC.
– فقط پوشش دیواره لوله و الکترودها با سیال اندازه گیری شده در تماس هستند.
– هیچ قسمت متحرک / چرخشی در خط وجود ندارد، بنابراین کاهش وزن اضافی وجود ندارد و نگهداری آن آسان است.
از این دستگاه ها می توان به عنوان فلومتر دو طرفه استفاده کرد و جریان چند جهته را اندازه گیری کرد.
– مایعات حاوی مواد جامد را نیز می توان اندازه گیری کرد، به عنوان مثال لجن سنگ معدن یا خمیر سلولز.
– انسداد جریان تقریباً صفر است و بنابراین می توان از این نوع جریان برای اندازه گیری مایعات سنگین از جمله گل و لای، فاضلاب و خمیر چوب استفاده کرد.
– فلومترها برای اکثر اسیدها، بازها، آب و محلول های آبی مناسب هستند زیرا مواد پوششی انتخاب شده نه تنها عایق های الکتریکی خوبی هستند بلکه در برابر خوردگی نیز مقاوم هستند.
– فلومترها نه تنها به دلیل انسدادهای کوچک بلکه به دلیل اینکه برخی از پوشش ها مانند پلی اورتان، نئوپرن و لاستیک مقاومت خوبی در برابر سایش یا فرسایش دارند، به طور گسترده برای مواد مایع استفاده می شود.
امواج الکترومغناطیسی جریان دارند
ماده ای که اندازه گیری می شود باید رسانای الکتریکی باشد. بنابراین نمی توان از آن برای اندازه گیری دبی گازها و بخارات، فرآورده های نفتی و مایعات مشابه با رسانایی بسیار کم استفاده کرد.
برای اینکه دستگاه به تغییرات مقاومت سیال حساس نشود، مقاومت سیال موثر بین الکترودها نباید از 1% امپدانس مدار خارجی تجاوز کند.
از آنجایی که فلومتر همیشه حجم را اندازه گیری می کند، حجم هر ماده معلق در سیال را شامل می شود.
برای جلوگیری از هرگونه مشکل حباب هوا، هنگامی که لوله جریان در یک لوله افقی نصب می شود، الکترودها باید روی قطر افقی قرار گیرند.
از آنجایی که بررسی نصب صفر فقط با توقف جریان انجام می شود، به شیرهای جداسازی نیاز است و همچنین ممکن است به یک لوله پیچیده نیاز باشد که جریان از طریق آن طی بررسی صفر انجام شود.
در صورت نصب شیرهای تنظیم در بالای دستگاه، لوله کشی باید به طور کامل اجرا شود.