فلومترهای مغناطیسی
ساعت ۳:۱۸ ‎ق.ظ روز سه‌شنبه ٢٤ شهریور ۱۳٩٤ : توسط : مهر یار موسی نژاد

فلومتر های مغناطیسی چگونه کار می کنند؟

فلومتر های مغناطیسی برای تعیین شدت جریان در داخل لوله بر اساس قانون القای فارادی مورد استفاده قرار می گیرند. در فلومتر های مغناطیسی، یک میدان مغناطیسی تولید می شود و به داخل لوله ای که مایع از آن می گذرد اعمال می شود.

براساس قانون فارادی جریان یک مایع رسانا از میان یک میدان مغناطیسی باعث ایجاد یک سیگنال ولتاژ می شود که می تواند با استفاده الکترود های روی دیواره لوله تشخیص داده شود. وقتی که سیال سریع تر حرکت می کند، ولتاژ بیشتری تولید می شود. قانون فارادی می گوید ولتاژ تولید شده با حرکت سیال جاری متناسب است. فرستنده الکترونیکی سیال، ولتاژ را جهت تعیین جریان سیال پردازش می کند.

برخلاف بسیاری از تکنولوژی های دیگر سنجش دبی جریان، تکنولوژی فلومتر های مغناطیسی، سیگنال هایی تولید می کند که با جریان رابطه خطی دارد. همین طور گردش همراه شده با دبی سنج های مغناطیسی می تواند به نسبت ۲۰ به ۱ یا بهتر برسد، بدون این که تاثیر منفی روی دقت داشته باشد.

فلومتر های مغناطیسی چگونه کار می کنند؟

فلومتر های مغناطیسی برای تعیین شدت جریان در داخل لوله بر اساس قانون القای فارادی مورد استفاده قرار می گیرند. در فلومتر های مغناطیسی، یک میدان مغناطیسی تولید می شود و به داخل لوله ای که مایع از آن می گذرد اعمال می شود.

براساس قانون فارادی جریان یک مایع رسانا از میان یک میدان مغناطیسی باعث ایجاد یک سیگنال ولتاژ می شود که می تواند با استفاده الکترود های روی دیواره لوله تشخیص داده شود. وقتی که سیال سریع تر حرکت می کند، ولتاژ بیشتری تولید می شود. قانون فارادی می گوید ولتاژ تولید شده با حرکت سیال جاری متناسب است. فرستنده الکترونیکی سیال، ولتاژ را جهت تعیین جریان سیال پردازش می کند.

برخلاف بسیاری از تکنولوژی های دیگر سنجش دبی جریان، تکنولوژی فلومتر های مغناطیسی، سیگنال هایی تولید می کند که با جریان رابطه خطی دارد. همین طور گردش همراه شده با دبی سنج های مغناطیسی می تواند به نسبت ۲۰ به ۱ یا بهتر برسد، بدون این که تاثیر منفی روی دقت داشته باشد.

چگونگی استفاده از فلومتر های مغناطیسی

جریان سنج های مغناطیسی سرعت مایعات رسانا مانند آب، اسید، سود و دوغاب را اندازه گیری می کند. وقتی که رسانایی الکتریکی مایع از حدی بزرگتر باشد، اندازه گیری را انجام می دهد. وقتی که جریان سنج های مغناطیسی را برای جریان هایی با رسانایی الکتریکی اندک، مانند آب یون زدایی شده، آب خوراک بویلر یا هیدروکربن ها استفاده می کنید، مواظب باشید که ممکن است جریان سنج خاموش شود یا جریان را صفر نشان دهد.

این جریان سنج محدودیتی برای جریان ایجاد نمی کند، بنابراین می تواند برای مایعات تمیز، بهداشتی، کثیف و خورنده هم مورد استفاده قرار بگیرد.

دبی سنج های مغناطیسی می تواند برای مایعاتی که رسانا هستند مورد استفاده قرار بگیرد، در نتیجه هیدروکربن ها و گازها به ترتیب به خاطر طبیعت نارسانایی و حالت گازیشان نمی توانند با این تکنولوژی اندازه گیری شوند.

دبی سنج های مغناطیسی نیازی به فاصله زیاد بالا دستی و پایین دستی جریان ندارد.

کاربرد های آب های کثیف این دبی سنج در صنایع آب، پساب، حفاری، فرآیندهای معدنی، نیرو، کاغذ و صنایع شیمیایی یافت می شود. کاربرد در زمینه آب و پساب شامل انتقال معاملاتی مایعات در لوله کشی های نیرو بین نواحی آب/پساب می شود. دبی سنج های مغناطیسی در فرآیند های تصفیه آب برای اندازه گیری میزان فاضلاب تصفیه شده و تصفیه نشده، آب فرآیندی، آب و مواد شیمیایی استفاده می شود. در صنایع معدنی از کاربرد های این دبی سنج، به اندازه گیری جریان های آب فرآیندی و دوغاب فرآیندی و جریان های مواد واسطه ای سنگین می توان اشاره کرد.

با توجهات لازم به ساختار مواد، جریان مایعات به شدت خورنده (همچون اسید و مواد سوزآور) و دوغاب های ساینده می تواند اندازه گیری شود. کاربرد های مایعات خورنده در فرآیندهای صنایع شیمیایی به وفور یافت می شود؛ همچنین در اغلب صنایعی که از مواد اولیه ی شیمیایی استفاده می کنند. کاربردهای دوغابی آن ها نیز به وفور در صنایع فرآیند های معدنی، استخراج معادن، کاغذ و خمیر کاغذ و پساب ها دیده می شود.

جریان سنج های مغناطیسی اغلب در جاهایی مورد استفاده قرار می گیرند که مایع با کمک از نیروی جاذبه اش حرکت می کند. باید اطمینان حاصل شود، که موقعیت دبی سنج به صورتی باشد که توسط مایع کاملا پر شود. پر نشدن کامل جریان سنج از مایع می تواند به صورت قابل ملاحظه ای بر سنجش دبی تاثیر بگذارد. وقتی که با دبی سنج های مغناطیسی در کاربرد های تحت خلا کار می کنید دقت بسیار نیاز است، زیرا ممکن است اجزای متحرک دبی سنج به درون خط لوله سقوط کرده و به درون خط لوله کشیده شوند و به دبی سنج آسیب جدی وارد کنند. توجه داشته باشید که خلا می تواند در خط لوله هایی که به نظر سیستم خلا نیستند هم اتفاق بیافتد مانند لوله هایی که در آن ها گاز ممکن است میعان یابد (معمولا در شرایط غیرمعمول). به طور مشابه دماهای اضافی در جریان سنج های مغناطیسی می تواند منجر به وارد آمدن آسیب دائمی به دبی سنج شود (حتی در مدت زمان خیلی کم).

چگونگی استفاده از فلومتر های مغناطیسی

جریان سنج های مغناطیسی سرعت مایعات رسانا مانند آب، اسید، سود و دوغاب را اندازه گیری می کند. وقتی که رسانایی الکتریکی مایع از حدی بزرگتر باشد، اندازه گیری را انجام می دهد. وقتی که جریان سنج های مغناطیسی را برای جریان هایی با رسانایی الکتریکی اندک، مانند آب یون زدایی شده، آب خوراک بویلر یا هیدروکربن ها استفاده می کنید، مواظب باشید که ممکن است جریان سنج خاموش شود یا جریان را صفر نشان دهد.

این جریان سنج محدودیتی برای جریان ایجاد نمی کند، بنابراین می تواند برای مایعات تمیز، بهداشتی، کثیف و خورنده هم مورد استفاده قرار بگیرد.

دبی سنج های مغناطیسی می تواند برای مایعاتی که رسانا هستند مورد استفاده قرار بگیرد، در نتیجه هیدروکربن ها و گازها به ترتیب به خاطر طبیعت نارسانایی و حالت گازیشان نمی توانند با این تکنولوژی اندازه گیری شوند.

دبی سنج های مغناطیسی نیازی به فاصله زیاد بالا دستی و پایین دستی جریان ندارد.

کاربرد های آب های کثیف این دبی سنج در صنایع آب، پساب، حفاری، فرآیندهای معدنی، نیرو، کاغذ و صنایع شیمیایی یافت می شود. کاربرد در زمینه آب و پساب شامل انتقال معاملاتی مایعات در لوله کشی های نیرو بین نواحی آب/پساب می شود. دبی سنج های مغناطیسی در فرآیند های تصفیه آب برای اندازه گیری میزان فاضلاب تصفیه شده و تصفیه نشده، آب فرآیندی، آب و مواد شیمیایی استفاده می شود. در صنایع معدنی از کاربرد های این دبی سنج، به اندازه گیری جریان های آب فرآیندی و دوغاب فرآیندی و جریان های مواد واسطه ای سنگین می توان اشاره کرد.

با توجهات لازم به ساختار مواد، جریان مایعات به شدت خورنده (همچون اسید و مواد سوزآور) و دوغاب های ساینده می تواند اندازه گیری شود. کاربرد های مایعات خورنده در فرآیندهای صنایع شیمیایی به وفور یافت می شود؛ همچنین در اغلب صنایعی که از مواد اولیه ی شیمیایی استفاده می کنند. کاربردهای دوغابی آن ها نیز به وفور در صنایع فرآیند های معدنی، استخراج معادن، کاغذ و خمیر کاغذ و پساب ها دیده می شود.

جریان سنج های مغناطیسی اغلب در جاهایی مورد استفاده قرار می گیرند که مایع با کمک از نیروی جاذبه اش حرکت می کند. باید اطمینان حاصل شود، که موقعیت دبی سنج به صورتی باشد که توسط مایع کاملا پر شود. پر نشدن کامل جریان سنج از مایع می تواند به صورت قابل ملاحظه ای بر سنجش دبی تاثیر بگذارد. وقتی که با دبی سنج های مغناطیسی در کاربرد های تحت خلا کار می کنید دقت بسیار نیاز است، زیرا ممکن است اجزای متحرک دبی سنج به درون خط لوله سقوط کرده و به درون خط لوله کشیده شوند و به دبی سنج آسیب جدی وارد کنند. توجه داشته باشید که خلا می تواند در خط لوله هایی که به نظر سیستم خلا نیستند هم اتفاق بیافتد مانند لوله هایی که در آن ها گاز ممکن است میعان یابد (معمولا در شرایط غیرمعمول). به طور مشابه دماهای اضافی در جریان سنج های مغناطیسی می تواند منجر به وارد آمدن آسیب دائمی به دبی سنج شود (حتی در مدت زمان خیلی کم).