Home / مقالات / فلومتر / فلومتر مغناطیسی
فلومتر الکترومغناطیسی

فلومتر مغناطیسی

اساس عملکردفلومتر الکترومغناطیسی

اساس عملکرد سیستم دبی سنج مغناطیسی بر پایه قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است. این قانون بیان میکند که در رسانای متحرک در میدان مغناطیسی ولتاژ القا میشود.

E=kBDV

مقدار ولتاژ القا شده E مستقیما با سرعت رساناV عرض رساناD و قدرت میدان مغناطیسیB است. سیم پیچهای میدان مغناطیسی در جهت های مقابل لوله قرا گرفته اند. و میدان مغناطیسی مربوط را تولید میکند .

هنگامیکه مایع رسانای فرایندی با میانگین سرعت V از درون میدان حرکت میکند. الکترودهای ولتاژ القا شده را اشکار میکنند. عرض و پهنای رسانا با فاصله بین الکترودها مشخص میشود.پوشش داخلی ایزوله کننده از اتصال کوتاه سیگنال به دیواره های لوله جلوگیری میکند.

با توجه به اینکه قدرت میدان به صورت ثابت کنترل میشود و فاصله بین الکترودها ثابت است تنها متغیر در این روش براساس قانون فارادی سرعت مایع رسانا است. بنابراین ولتاژ خروجی E مستقیما با سرعت مایع متناسب است.

V=E÷kBD

 با توجه به اینکه دبی حجمی سیال از فرمول زیر محاسبه میشود:

Qv=V*D2*π/4

خواهیم داشت:

Qv=(E÷KB)*D*π/4

دبی سنج های الکترومغناطیسی از قانون القای الکترومغناطیسی فارادی برای اشکارسازی سرعت دبی سیال استفاده میکند. براساس قانون فارادی حرکت و عبوری مواد رسانا در زاویه قائم از داخل میدان مغناطیسی ولتاژی مناسب با سرعت مواد رسانا ایجاد میکند. مواد رسانا در مورد دبی سنج الکترومغناطیسی همان سیال رسانا است.

بنابراین سیال باید هادی الکتریکی باشد نه مغناطیسی.

مزیت دبی سنج های مغناطیسی در این است که انها مانع یا محدودیتی در مقابل جریان ندارد و بنابراین افت فشاری ایجاد نمیکنند. و نیز شامل قسمت متحرکی که مستهلک شود نیستند.

در کاربردهایی که ذرات جامد معلق در سیال وجود دارد می توان از این نوع دبی سنج استفاده کرد. با توجه به اینکه در این روش از نمونه برداری فشار استفاده نشده است امکان مسدود شدن دبی سنج وجود ندارد. دبی سنج مغناطیسی نرخ دبی حجمی عبوری را در دمای خاص مستقل از تاثیرات گران روی چگالی فشار یا اشفتگی اندازه میگیرد.

مزیت دیگر این روش در این است که بعضی از انواع دبی سنج های مغناطیسی قادر به اندازه گیری در دو جهت هستند.اغلب مایعات صنعتی توسط دبی سنج های مغناطیسی اندازه گیری میشود. این مایعات شامل اسیدها بازها اب و حلالهای ابی است.

اگرچه بعضی از موارد استثنا وجود دارد که شامل اغلب مواد شیمیایی الی و تولیدات پالایشگاهی شده که رسانایی غیر کافی برای اندازه گیری دارند.

عموما در این اندازه گیری خط لوله باید پراز سیال باشد اگرچه در مدلهای جدیدتر هنگام محاسبه نرخ دبی تخمین ارتفاع و سطح را در محاسبات خود دخیل میکند.

دبی سنج های مغناطیسی خیلی دقیق هستند و ارتباطی خطی بین خروجی خود و نرخ دبی دارند. نرخ دبی میتواند به صورت پالس در واحد حجم یا زمان ارسال میشود.

دقت اغلب سیستم های دبی سنج مغناطیسی 1% مقیاس کامل اندازه گیری است0 این میزان مربوط به خود اندازه گیر و المان ثانویه میشود. به سبب خطی بودن این دبی سنج دقت تجهیز در نرخ دبی پایین در مقایسه با تجهیزاتی همچون مجرای ونتوری بالاتر است. دبی سنج مغناطیسی میتواند برای دقت 0.5 درصد مقیاس کامل و محدوده کاملا خطی کالیبره شود.

انتخاب و سایزینگ:

در اغلب کاربردهای دبی سنج در اندازه ای مشابه خط لوله مسیر نصب میشود. اگرچه این ساده ترین راه است. ولی لازم است اطمینان حاصل شود که دبی سنج نیازمندی های فرایندی را براورده میسازد. دو نیاز اصلی شامل بیشترین و کمترین دبی است اگرچه دقت تجهیز میتواند فاکتور مهمی در تصمیم گیری باشد. اگر این نیازهای ضروری براورده نشوند باید دبی سنجی با سایزی متفاوت از سایز خط

دلیل دیگر کوچکتر کردن سایز دبی سنج این است که بااین کار نرخ دبی سیال پس از عبور از اندازه گیری افزایش میابد در کاربرد های مایعات با محتویات جامد سرعت سیال باید از میزان شخصی بیشتر باشد تا از جمع شدن و رسوب کردن انها جلوگیری شود.

براورد اندازه دبی سنج مغناطیسی و تشخیص قطر مناسب ان برای نرخ های مختلف دبی به وسیله نمودار محاسباتی سازندگان انجام میشود.

رسانایی مایعات میتواند با تغییرات دما تغییر کند. باید کارایی مایعات در کاربردهایی با رسانایی مرزی مورد توجه قرار گیرد تااین رسانایی لز دمای عملیاتی تاثیر نپذیرد. اغلب مایعات ضریب دمای رسانایی مثبت دارند. اگرچه در تعداد اندکی از مایعات ضریب منفی وجود دارد.

از انجایی که قطر مجرای دبی بیان کننده سرعت سیال عبوری است لذا بررسی ان بسیار مهم است. مجرای دبی غالبا طوری سایز میشود که سرعت سیال بین0.3 تا 0.9 باشد.

برای سرویس های مختلف به طور کلی محدوده سرعت سیال بیان شده است:

[table id=7 /]

با توجه به سرعت متوسط سیال  براساس جدول فوق و مقدار قطر لوله میتوان مقدار دبی عبوری از یک خط را به دست اورد.

محاسبه سرعت:

عموما اطلاعات فرایندی را نرخ دبی سیال فرایند مشخص میکند و لذا لازم است که سرعت سیال محاسبه شود. در کاتالوگ سازندگان معمولا نرخ لیتر دردقیقه برای عرسایز لز دبی سنج مشخص میشود.

فاکتور÷نرخ دبی=سرعت

که در ان:

سرعت: سرعت سال برحسب m/sec

نرخ دبی: دبی حجمی مشخص برحسب L/min

انتخاب نرخ الکترودها (Electrods material selection)

برای مایعات غیرخورنده عموما از فولاد ضئزنگ استفاده میشود.

در مورد مایعات خورنده بسته به خاصیت شیمیایی سیال استفاده از مواد زیر پیشنهاد میشود:

  • فولاد ضدزنگ
  • بعضی از الیاژهای نیکل
  • پلاتینیوم
  • پلاتینیوم/ ایریدیوم
  • تانتالوم
  • تیتانیوم

انتخاب و براورد اندازه:

اساس عملکرد دبی سنج مغناطیسی بر پایه ایجاد میدان مغناطیسی و اشکارسازی ولتاژ درعرض سیال عبوری است. اگر لوله ازموادی با مشخصه مغناطیسی ساخته شده باشد.

باعث مختل شدن میدان مغناطیسی و اتصال کوتاه شدن ان میشود. به طور مشابه اگر سطح داخلی لوله نیز رسانا باشد این موضوع باعث اتصال کوتاه الکترودهایی میشود که برای محاسبه ولتاژ در عرض سیال به کار میرود.

در لوله کشی خط مربوط به دبی سنج باید از مواد غیر مغناطیسی مانند فولاد ضد زنگ برای جلوگیری از اتصال کوتاه شدن ان میباشد. به طور مشابه اگر سطح داخلی لوله نیز رسانا باشد این موضوع باعث اتصال کوتاه الکترودها میشود که برای محاسبه ولتاژ در عرض سیال به کار میرود.

در لوله کشی خط مربوط به دبی سنج باید از مواد غیر مغناطیسی مانند فولاد ضد زنگ برای جلوگیری از اتصال کوتاه میدان مغناطیسی استفاده میشود. پوشش و استر سطح داخلی خط لوله مربوط به دبی سنج باید از مواد عایق شده تا از اتصال کوتاه میدان الکتریکی جلوگیری کند.

استری باید منطبق با کاربرد ان انتخاب شود مخصوصا نسبت به عوامل زیر مقاوم باشد:

  • خوردگی شیمیایی
  • فرسایش
  • ساییدگی
  • فشار
  • دما

تفلن (PTFE) :

این نوع از استری ها عموما برای محدوده حرارتی -50 C تا +200 C مناسب است. این ماده مقاومت بسیار خوبی در مقابل فرسایش ناشی از ذرات ریز دارد و از لحاظ شیمیایی بی اثر است. اگر در معرض فشاری پایین تر از فشار اتمسفر قرار گیرد ممکن است متلاشی شود. به طور خلاصه میتوان گقت:

  • به سبب تحمل درجه حرارت بالا به صورت گسترده استفاده میشود
  • به دلیل مشخصه ضد چسبندگی باعث کاهش مشکلات جمع شدن مواد میشود
  • برای محیط ها و کاربردهای مواد غذایی و اشامیدنی مناسب نیست
  • در مقابل خیلی از اسیدها و بازها مقاوم است

نوپرن(Neoprene) :

این استری معمولا در دمای 0Cتا100C مناسب است. این ماده مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی و فرسودگی به خصوص در خضور نفت و گریس دارد. به طور خلاصه میتوان گفت:

  • مقاومت مطلوب در مقابل ساییدگی
  • مقاومت مطلوب در مقابل واکنشهای شیمیایی

لاستیک نرم    (Soft rubber)

در خصوص این استری به طور کلی میتوان گفت:

  • نسبتا غیرگران است
  • مقاومت بالا در مقابل ساییدگی دارد
  • اصولا برای کاربردهای دوغاب استفاده میشود

لاستیک سخت(Hard Rubber)

لاستیک سخت عموما برای استفاده در محدوده حرارتی0 C تا+90 C  به کار میرود. مقاومت خوبی در مقابل مواد ساینده و مواد شیمیایی به خصوص مواد اسیدی و قلیایی دارد. به طور کلی میتوان گفت:

  • غیرگران است
  • مناسب برای کاربردهای همه منظوره است
  • اساسا برای اب و دوغاب رقیق استفاده میشود

سرامیک

این ماده مقاومت شیمیایی بالایی در مقابل حلالهای اسیدی و قلیایی دارد. معمولا محدوده حرارتی استفاده شده انها بین -60 C تا +250 C است و در مقابل خلا کامل مقاوم هستند. به طور کلی در خصوص ویژگی های این ماده میتوان گفت:

  • مقاومت بالا در مقابل سایش
  • مقاومت بالا در مقابل خوردگی
  • نرخ دمایی بالا
  • قیمت مناسب برای سازندگان
  • مناسب برای کاربردهاب بهداشتی
  • استحکام بالا در مقابل فشار اما مقاومت پایین در مقابل کشش
  • ترد و شکننده
  • امکان شکستن با تغییرات ناگهانی دما
  • غیرقابل استفاده با اسیدهای اکسید کننده یا بازهای قوی.

 

Check Also

صفحه اوریفیس

چگونه اوریفیس پلیت دبی را اندازه گیری می کند؟

چگونه اوریفیس پلیت دبی را اندازه گیری می کند؟ فلومتر اوریفیس در واقع نوعی از …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شماره تماس

021-88746663

021-88746664


.

کمک نیاز دارید? چت از طریق واتساپ