فلومتر مغناطیسی

فلومتر مغناطیسی یا فلومتر مغناطیسی که فلومتر مغناطیسی یا الکترومغناطیسی نیز نامیده می شود، یکی از پرکاربردترین و انعطاف پذیرترین دبی سنج ها است. طبق قانون الکترومغناطیسی فارادی که اساس کار فلومترهای مغناطیسی است، از این فلومترها برای مایعات با رسانایی الکتریکی استفاده می شود، بنابراین این فناوری نمی تواند جریان هیدروکربن ها و گازها را اندازه گیری کند.

مشخصات جریان سنج مغناطیسی

به طور کلی در انتخاب شار مغناطیسی باید به نکاتی مانند دما، فشار محیط، مایع، نوع اتصال، دقت، برد اندازه گیری دستگاه و موارد دیگر توجه کرد. به طور کلی حداکثر خطای اندازه گیری این دستگاه 1 درصد یا کمتر است و در مایعات خورنده نیز قابل استفاده است.

انواع دبی سنج های مغناطیسی

به طور کلی در انتخاب دبی سنج مغناطیسی باید به مواردی مانند دما و فشار محیط و مایع، نوع اتصال، دقت و برد اندازه گیری دستگاه و … توجه کرد که این دستگاه معمولا دارای حداکثر است. خطای اندازه گیری کمتر از 1٪ است و همچنین در مایعات بسیار خورنده استفاده می شود.

انواع آهنرباهای شار

از آنجایی که این فلومترها در مسیر عبور سیال قرار نمی گیرند، باعث کاهش فشار در سیستم نمی شوند. از آنجایی که این فلومترها در مسیر عبور مایع قرار نمی گیرند، می توان از آنها برای مایعات تمیز، مایعات شفاف، مایعات خورنده، مایعات ساینده، مایعات بسیار کثیف و گل آلود استفاده کرد. بسته به مواد به کار رفته در ساخت این فلومترها، می توان با استفاده از این فلومترها، دبی مایعات بسیار خورنده مانند اسیدها و اکسیدهای کلسیم و لجن های خورنده را اندازه گیری کرد. مایعات خورنده در فرآیندهای صنایع شیمیایی و واحدهای شیمیایی در اکثر کارخانه ها استفاده می شود در صنعت معدن نیز از دوغاب در فرآیند جداسازی مواد معدنی از سنگ معدن و در صنایع بازیافت خمیر و پساب استفاده می شود.

نحوه کار و اندازه گیری اصول یک شار سنج مغناطیسی

دبی سنج مغناطیسی مبتنی بر استفاده از قانون فارادی است. این قانون بیان می کند که وقتی هادی از میدان مغناطیسی عبور می کند، ولتاژی در آن القا می شود. دامنه ولتاژ تولید شده با سرعت هادی، طول آن و قدرت میدان مغناطیسی نسبت مستقیم دارد. فلومتر الکترومغناطیسی از یک مبدل و یک سنسور تشکیل شده است. این سنسور برای اندازه گیری تنش ناشی از سیال در خط لوله قرار می گیرد. سپس مبدل این ولتاژ را به دبی قابل اندازه گیری تبدیل می کند. در نتیجه، هر چه سیال سریعتر جریان یابد، ولتاژ بیشتری تولید می شود.

در این نوع فلومتر، یک میدان مغناطیسی توسط سیم پیچ های میدانی که در جهت مخالف لوله قرار گرفته و به سیال جاری در داخل لوله اعمال می شود، ایجاد می شود. طبق قانون فارادی؛ جریان یک سیال رسانا با سرعت V از طریق میدان مغناطیسی یک سیگنال ولتاژ تولید می کند که می تواند توسط الکترودهای متصل به دیواره لوله سیال تشخیص داده شود. ولتاژ تولید شده متناسب با حرکت سیال در لوله است، چون سیال سریعتر حرکت می کند، ولتاژ بیشتری ایجاد می شود. خرید فلومتر . یک مبدل الکترونیکی سیگنال ولتاژ تولید شده را برای تعیین نرخ جریان سیال پردازش می کند.

کاربرد دبی سنج مغناطیسی

جریان سنج مغناطیسی، سرعت سیالات رسانا؛ آب، اسیدها، اکسید کلسیم و لجن در لوله ها اندازه گیری می شوند. این فلومترها زمانی به درستی کار می کنند که رسانایی الکتریکی مایع بیشتر از 5 میکروزیمنس بر سانتی متر باشد. هنگام استفاده از دبی سنج های مغناطیسی برای سیالات با رسانایی الکتریکی کم، مانند آب دی یونیزه، آب تغذیه دیگ بخار یا هیدروکربن ها مراقب باشید، زیرا ممکن است باعث خاموش شدن فلومتر و صفر شدن قرائت جریان شود.

برای استفاده از کنتورهای مغناطیسی لازم نیست که لوله های بالا و پایین محل نصب کنتور بصورت خطوط مستقیم و بدون خمش باشند، بنابراین می توان از این کنتورها در خطوط کوتاه استفاده کرد.

این فناوری در مایعات زباله مانند آب، فاضلاب، معدن، فرآیند جداسازی مواد معدنی از سنگ معدنی، خمیر کاغذ و صنایع شیمیایی استفاده می شود. همچنین از این دبی سنج ها برای اندازه گیری دبی آب فرآیند، آب و مواد شیمیایی در واحدهای نمک زدایی استفاده می شود.

محدودیت های نصب

محل گیج فشار مغناطیسی باید در نقطه ای از لوله در نظر گرفته شود که لوله با مایع پر شده است. این موضوع تاثیر زیادی بر دقت قرائت کنتور دارد.

هنگام استفاده از فلومترهای مغناطیسی در سرویس خلاء بسیار مراقب باشید، زیرا برخی از فلومترهای مغناطیسی ممکن است در این سیستم ها از کار بیفتند و وارد خط لوله شده و فلومتر را از بین ببرند، این اتفاق در لوله هایی که حتی خلاء هستند نیز ممکن است رخ دهد. امکان تغییر حالت گاز به مایع (اغلب در شرایط غیر معمول) وجود دارد. به طور مشابه، دمای بالا در فلومترهای مغناطیسی (حتی اگر به طور خلاصه در شرایط غیرعادی رخ دهد) می تواند باعث خرابی برگشت ناپذیر فلومتر شود.

از فلومتر مغناطیسی نزدیک حد هدایت الکتریکی آن استفاده نکنید زیرا باعث خاموش شدن فلومتر می شود.

در کاربردهای معمولی، فلومترهای مغناطیسی به گونه ای اندازه می شوند که حداکثر سرعت جریان حدود 2 تا 3 متر در ثانیه باشد.

نحوه انتخاب فلومتر مغناطیسی

اگرچه انواع مختلفی از کنتورهای مغناطیسی برای اندازه گیری دبی سیالات موجود است و همه آنها بر اساس قانون فردایی کار می کنند و با عبور سیال از میدان مغناطیسی ولتاژ تولید می کنند، اما با وجود شباهت این قوانین به دبی سنج های مغناطیسی، برخی از این دبی سنج ها نسبت به سایر فلومترهای مغناطیسی برای برخی کاربردها مناسب تر هستند. قیمت، دقت، قابلیت اطمینان و سهولت استفاده از عوامل مهمی است که در انتخاب فلومتر برای یک پروژه باید در نظر گرفته شود.

بسته به کاربرد، مواد به کار رفته در لوله سیال و دستگاه های اندازه گیری به شدت بر دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد. علاوه بر این، شکل سرعت سیال و توانایی سیستم اندازه‌گیری جریان برای کنترل تلاطم سیال و سایر تداخل‌ها اغلب نوع مناسب تجهیزات را برای یک کاربرد خاص تعیین می‌کند. برای اطمینان از عملکرد دقیق و قابل اعتماد و نرخ جریان در یک دوره عملیاتی، مقیاس فلومتر باید در هر دو اندازه و محدودیت سرعت در نظر گرفته شود.

ویژگی های فیزیکی فلومترهای مغناطیسی، به ویژه اندازه آنها، بر توانایی فلومتر برای تجزیه و تحلیل محدوده سرعت هایی که می تواند به طور موثر پوشش دهد، تأثیر می گذارد. اکثر فلومترهای مغناطیسی دارای محدوده اندازه گیری 0.6 تا 7.9 اینچ (15 تا 200 میلی متر) و محدوده سرعت 0.3 تا 10 متر بر ثانیه هستند. هرچه اندازه فلومتر بزرگتر و قابلیت سرعت بیشتر باشد، دامنه جریان بیشتری را می توان اندازه گیری کرد. برخی از فلومترها قابلیت اندازه گیری سرعت های کمتر از حد استاندارد را دارند اما در این حالت دقت فلومتر کاهش می یابد و سرعت های بالاتر از حد استاندارد (5 متر بر ثانیه) اندازه گیری می شود و خطر گم شدن لوله وجود دارد. علاوه بر این، استفاده از فلومترها در سرعت های کمتر از حد استاندارد، دقت فلومتر را کاهش می دهد و استفاده از فلومترهای بالاتر از سرعت استاندارد، خطر آسیب لوله را افزایش می دهد.

جریان سنج مغناطیسی را می توان برای اندازه گیری جریان مایعات انفجاری و قابل اشتعال استفاده کرد. تولید فلومترهای ضد انفجار در این پروژه ها اهمیت زیادی دارد و شرایط طراحی و پارامترهای ساخت این نوع بدنه تابع استانداردهای خاصی است. گاهی اوقات از سیستم های کنترل الکترونیکی از راه دور برای افزایش قابلیت اطمینان استفاده می شود.