اصول کار فلومتر الکترومغناطیسی

در یک دبی سنج مغناطیسی ، یک جریان بر روی سیم پیچ های نصب شده در داخل یا خارج بدنه اندازه گیری کننده ایجاد می شود تا یک میدان مغناطیسی ایجاد کند. مایع جاری درون لوله به عنوان رسانا عمل می کند و این شامل یک ولتاژ متناسب با سرعت متوسط جریان است. این ولتاژ با حس کردن الکترودهای نصب شده در بدنه فلومتر الکترومغناطیسی و ارسال شدن به فرستنده ای که میزان جریان حجمی را بر اساس ابعاد لوله محاسبه می کند ، تشخیص داده می شود.

اساساً وقتی مایع رسانا از میدان مغناطیسی عبور می کند ، ولتاژ ایجاد می شود. برای اندازه گیری این ولتاژ تولید شده (که متناسب با سرعت مایع جاری است) ، از دو الکترود فولاد ضد زنگ استفاده می شود که روبروی یکدیگر نصب شده اند. دو الکترود که در داخل دستگاه قرار می گیرند به یک مدار الکترونیکی پیشرفته متصل می شوند که توانایی پردازش سیگنال را دارد. سیگنال پردازش شده وارد ریزپردازنده می شود که جریان حجمی مایع را محاسبه می کند.(فلومتر چیست)

محدودیت های فلومترهای الکترومغناطیسی

– ماده اندازه گیری شده باید رسانا باشد. بنابراین ، نمی توان از آن برای اندازه گیری میزان جریان گازها و بخار ، فرآورده های نفتی و مایعات مشابه با رسانایی بسیار پایین استفاده کرد.
– برای جلوگیری از حساس بودن فلومتر به تغییرات مقاومت مایع ، مقاومت مفید مایع بین الکترودها نباید از 1٪ امپدانس مدار خارجی تجاوز کند.
– این دستگاه بسیار گران قیمت می باشد.
– از آنجا که فلو متر همیشه میزان حجم را اندازه گیری می کند ، حجم هر ماده معلق موجود در مایع نیز در عدد اندازه گیری شده شامل می شود.
– برای جلوگیری از هرگونه مشکلی که در اثر هوای ورودی ایجاد می شود ، هنگامی که لوله جریان در خط لوله افقی نصب می شود ، الکترودها باید در قطر افقی باشند. (آموزش نصب فلومتر)
– از آنجا که یک بررسی صفر در نصب تنها می تواند با متوقف کردن جریان صورت بگیرد ، نیاز به شیرهای جدا کننده است و همچنین ممکن است وجود یک بای پس ضروری باشد که از طریق آن جریان را در طول یک بررسی صفر هدایت کند.
– در صورتی که شیرهای تنظیم کننده در بالادست دبی سنج نصب شده باشند ، برای عملکرد درست لوله ها باید کامل پر باشند.

مزایای فلومترهای الکترومغناطیسی

– انسداد جریان در این نوع فلومتر تقریباً صفر است و بنابراین می توان از آن برای اندازه گیری تعلیق های سنگین از جمله گل ، فاضلاب و خمیر چوب استفاده کرد.
– در این نوع جریان سنج هیچگونه افت فشاری دربالای لوله وجود ندارد بجز آن قسمت از طول لوله مستقیم که توسط فلومتر اشغال می شود.
– آنها تحت تأثیر اختلالات جریان بالادست قرار نمی گیرند.
– آنها عملا تحت تأثیر چگالی ، گرانروی ، فشار و دما قرار نمی گیرند.
– الزامات توان الکتریکی می تواند کم باشد (15 یا 20 وات) ، به ویژه در انواع DC پالسی.
– از این فلومترها می توان به عنوان فلومترهای دو طرفه استفاده کرد.
– این دبی سنج ها برای اکثر اسیدها ، بازها ، آب و محلول های آبی مناسب هستند زیرا مواد پوشش انتخاب شده نه تنها عایق های الکتریکی خوبی هستند بلکه در برابر خوردگی نیز مقاوم هستند.
– این دبی سنج ها به طور گسترده ای برای سیالات دوغابی استفاده می شوند نه تنها به این دلیل که بدون مانع هستند بلکه همچنین به این دلیل که برخی از آسترها مانند پلی اورتان ، نئوپرن و لاستیک مقاومت خوبی در برابر سایش یا فرسایش دارند.
– آنها قادر به کار کردن با جریان های بسیار کم هستند.

معایب فلومترهای الکترومغناطیسی

– این فلومترها فقط برای مایعاتی که رسانایی الکتریکی مناسبی دارند قابل استفاده هستند.
– دقت این تجهیز فقط در محدوده ی 1+و- درصد در یک رنج فلو 5 درصدی است .
– اندازه و هزینه سیم پیچ ها و مدارها متناسب با اندازه سوراخ لوله آنها افزایش نمی یابد. در نتیجه فلومترهای کوچک هم حجیم و گران هستند.

کاربردهای فلومترهای الکترو مغناطیسی

این جریان سنج الکترومغناطیسی که از نوع غیر مزاحم است می تواند به طور کلی برای هر سیالی که رسانایی الکتریکی معقول آن بیش از 10 میکروزیمنس بر سانتی متر است استفاده شود.
مایعاتی مانند دوغاب آب ماسه ، پودر زغال سنگ ، دوغاب ، فاضلاب ، خمیر چوب ، مواد شیمیایی ، آب غیر از آب مقطر در خطوط لوله بزرگ ، مایعات داغ ، مایعات چسبناک مخصوصاً در صنایع فرآوری مواد غذایی ، مایعات برودتی را می توان با فلومتر الکترومغناطیسی اندازه گیری کرد.

نحوه استفاده از فلومتر های الکترومغناطیسی

فلومترهای الکترو مغناطیسی سرعت مایعات رسانا مانند آب ، اسیدها ، سوزاننده و دوغاب ها را در لوله ها اندازه گیری می کنند.
آنها زمانی می توانند اندازه گیری کنند که رسانایی الکتریکی مایع بیشتر از 5 میکروزیمنس برسانتی متر باشد. مراقب باشید زیرا استفاده از جریان سنج های مغناطیسی روی مایعات با رسانایی کم مانند آب دیونیزه ، آب تغذیه دیگ بخار یا هیدروکربن ها می تواند باعث خاموش شدن جریان سنج و اندازه گیری جریان صفر شود.

این جریان سنج مانع عبور جریان نمی شود ، بنابراین می توان آن را روی مایعات تمیز ، بهداشتی ، کثیف ، خورنده و ساینده استفاده کرد. جریان سنج های الکترومغناطیسی را می توان روی جریان مایعات رسانا استفاده کرد ، بنابراین هیدروکربن ها و گازها به دلیل طبیعت غیر رسانایی و حالت گازی خود با این فناوری قابل اندازه گیری نیستند.

جریان سنج های الکترومغناطیسی نیازی به عملکرد مستقیم بالادست و پایین دست قوی ندارند ، بنابراین می توان آنها را در فاصله های نسبتاً کوتاه نصب کرد. جریان سنج الکترومغناطیسی معمولاً به 3-5 قطر جریان مستقیم بالادست و 0-3 قطر جریان مستقیم پایین دست نیاز دارد که از صفحه الکترودهای جریان سنج مغناطیسی اندازه گیری می شود.

UPSTREAM مربوط به جریان بالا دستیِ فلومتر می شود؛ یعنی قبل از ورود سیال به فلومتر، آخرین تجهیزی را که می توان بر روی خط (لوله) نصب کرد، بایستی حداقل چه فاصله ای از فلومتر داشته باشد.
DOWNSTREAM مربوط به جریان پایین دستی دبی سنج بوده و بدان معناست که بعد از چه فاصله ای از فلومتر می توان تجهیزات اندازه گیری دیگر را بر روی پایپ (لوله) نصب کرد.
وجود Upstream و Downstream به علت متلاطم شدن سیال عبوری از تجهیزات ابزار دقیق می‌باشد؛ به این معنا که هر سیالی پس از عبور از یک تجهیز اندازه گیری یا پمپ و… دچار تلاطم می‌شود و با حالت متلاطم شده از آن تجهیز خارج می‌شود.
Upstream را برای آن درنظر می‌‌گیریم که سیال به آرامی وارد دبی سنج شود و اندازه گیری فلو به درستی انجام شود؛
Downstream را نیز برای آن در نظر می‌گیریم که سیال عبوری از فلومتر، آرام شده و به آرامی وارد تجهیز بعدی گردد.

کاربردهای دبی سنج الکترومغناطیسی برای مایعات کثیف شامل آب ، فاضلاب ، مایعات حاصل از فعالیت های معدن ، پردازش مواد معدنی ، فعالیت های مربوط به نیرو ، خمیر کاغذ و کاغذ و صنایع شیمیایی می شود. کاربردهای آب و فاضلاب شامل انتقال مایعات در شبکه اصلی بین مناطق آب/ فاضلاب است.

جریان سنج مغناطیسی در تصفیه خانه های آب برای اندازه گیری فاضلاب تصفیه شده و تصفیه نشده ، آب تصفیه شده ، آب و مواد شیمیایی استفاده می شود. کاربردهای صنعت معدن و فرآیند معدنی شامل آب فرآیند و دوغاب فرآیند و جریان های سنگین رسانه است.

با توجه دقیق و درست به مصالح ساختمانی ، می توان جریان مایعات بسیار خورنده (مانند اسید و سوزآور) و دوغاب های ساینده را اندازه گیری کرد. کاربردهای مایع خورنده معمولاً در فرآیندهای صنایع شیمیایی و در سیستم های خوراک شیمیایی مورد استفاده در اکثر صنایع یافت می شود. کاربردهای دوغاب معمولاً در صنایع معدنی ، فرآوری مواد معدنی ، خمیر کاغذ و کاغذ و فاضلاب یافت می شود.

جریان سنج مغناطیسی اغلب در جایی که مایع با استفاده از گرانش تغذیه می شود مورد استفاده قرار می گیرد. مطمئن شوید جهت فلومتر به گونه ای باشد که فلومتر کاملاً از مایع پر شده باشد. عدم اطمینان از پر شدن کامل جریان سنج با مایع می تواند بر اندازه گیری جریان تأثیر بسزایی داشته باشد.

هنگام کار با فلومترهای مغناطیسی در سرویس خلاء ، بسیار مراقب باشید زیرا برخی از آسترهای جریان سنج الکترومغناطیسی می توانند سقوط کرده و در سرویس خلاء وارد خط لوله شوند ، که به فلومتر آسیب فاجعه بار می رساند.
توجه داشته باشید که شرایط خلاء ممکن است در لوله هایی رخ دهد که ظاهراً در معرض سرویس خلاء قرار ندارند ، مانند لوله هایی که گاز در آنها متراکم می شود (اغلب در شرایط غیرعادی) .
به طور مشابه ، دمای بیش از حد در دبی سنج های الکترومغناطیسی (حتی به طور مختصر در شرایط غیرعادی) می تواند منجر به آسیب دائمی جریان سنج شود.