آشنایی با فلومتر مغناطیسی

آشنایی با فلومتر مغناطیسی؛ عملکرد، مزایا و انتخاب | داتیس

فلومتر مغناطیسی یا فلومتر الکترومغناطیسی یکی از مهم‌ترین تجهیزات اندازه‌گیری دبی حجمی در صنایع آب، فاضلاب و فرآیندهای صنعتی است. این تجهیز بدون قطعه متحرک و بر پایه قانون القای الکترومغناطیسی فارادی، سرعت عبور سیال رسانا را اندازه‌گیری و آن را به دبی حجمی تبدیل می‌کند.

در بازار ایران از نام‌هایی مانند کنتور مغناطیسی، کنتور آب مغناطیسی و دبی سنج مغناطیسی نیز برای این خانواده استفاده می‌شود. با وجود تفاوت در نام‌گذاری، اصل اندازه‌گیری یکسان است: سیال باید رسانایی الکتریکی کافی داشته باشد، لوله در محل سنجش کاملاً پر باشد و نصب، اتصال زمین و تنظیمات دستگاه به‌درستی انجام شوند.

^{QUICK ANSWER}

اگر سیال رسانا است و اندازه‌گیری پایدار دبی بدون افت فشار و قطعات متحرک می‌خواهید، فلومتر مغناطیسی معمولاً یکی از مناسب‌ترین گزینه‌هاست

فلومتر مغناطیسی چیست؟

فلومتر مغناطیسی دستگاهی برای سنجش دبی حجمی سیالات رسانا درون لوله بسته است. برخلاف فلومترهای مکانیکی، در مسیر عبور سیال پروانه، توربین یا قطعه متحرکی وجود ندارد. نبود قطعات متحرک، استهلاک مکانیکی را کاهش می‌دهد و امکان اندازه‌گیری سیالاتی مانند آب، فاضلاب، دوغاب‌ها و محلول‌های شیمیایی رسانا را فراهم می‌کند.

یک دبی سنج مغناطیسی معمولاً از سنسور و ترانسمیتر تشکیل شده است. سنسور شامل لوله اندازه‌گیری، سیم‌پیچ‌های تولید میدان مغناطیسی، الکترودها و لاینر داخلی است. ترانسمیتر نیز سیگنال بسیار کوچک ایجادشده در الکترودها را پردازش می‌کند و دبی لحظه‌ای، حجم تجمعی، هشدارها و خروجی‌های ارتباطی را در اختیار اپراتور یا سامانه کنترل قرار می‌دهد.

تفاوت نام‌ها: عبارت‌های فلومتر مغناطیسی، فلومتر الکترومغناطیسی و دبی‌سنج مغناطیسی معمولاً به یک فناوری اشاره دارند. اصطلاح کنتور آب مغناطیسی بیشتر زمانی استفاده می‌شود که هدف، اندازه‌گیری و تجمیع حجم آب در شبکه یا انشعاب باشد.

برای مشاهده خانواده این تجهیزات می‌توانید صفحه فلومترهای مغناطیسی را ببینید. اگر هنوز بین فناوری‌های مختلف اندازه‌گیری دبی مردد هستید، راهنمای انتخاب فناوری فلومتر نقطه شروع مناسب‌تری است.

فلومتر الکترومغناطیسی چگونه کار می‌کند؟

اساس عملکرد فلومتر الکترومغناطیسی، قانون فارادی است. وقتی یک رسانا در میدان مغناطیسی حرکت می‌کند، ولتاژی در آن القا می‌شود. در اینجا سیال رسانا نقش رسانای متحرک را دارد؛ سیم‌پیچ‌ها میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند و دو الکترود روبه‌روی هم ولتاژ القایی را دریافت می‌کنند.

جهت حرکت سیال رسانااندازه‌گیری ولتاژ القایی

E = k × B × D × v

در این رابطه، E ولتاژ القایی، B شدت میدان مغناطیسی، D قطر داخلی لوله، v سرعت متوسط سیال و k ضریب متناسب‌سازی دستگاه است.

چون قطر داخلی مشخص است، دستگاه از روی سرعت، دبی حجمی را با رابطه Q = v × A محاسبه می‌کند. هرچه سرعت سیال بیشتر شود، ولتاژ القایی نیز افزایش پیدا می‌کند. ترانسمیتر این سیگنال را تقویت و فیلتر کرده و نتیجه را به‌صورت واحدهایی مانند مترمکعب بر ساعت یا لیتر بر ثانیه نمایش می‌دهد.

این اصل اندازه‌گیری به چگالی، فشار و ویسکوزیته وابستگی مستقیم ندارد؛ اما رسانایی سیال، پر بودن لوله، انتخاب صحیح لاینر و الکترود، وضعیت اتصال زمین و کیفیت پروفایل جریان می‌توانند بر عملکرد واقعی دستگاه اثر بگذارند.

اجزای اصلی فلومتر مغناطیسی

FLOW TUBEلوله اندازه‌گیری

بخش عبور سیال که قطر داخلی آن در محاسبه دبی حجمی نقش دارد.

FIELD COILSسیم‌پیچ‌های مغناطیسی

میدان مغناطیسی کنترل‌شده را در مقطع اندازه‌گیری ایجاد می‌کنند.

ELECTRODESالکترودها

ولتاژ القایی حاصل از حرکت سیال رسانا را دریافت می‌کنند.

LINERلاینر داخلی

لوله فلزی را از سیال جدا می‌کند و باید با دما و خواص شیمیایی سیال سازگار باشد.

^TRANSMITTERترانسمیتر و پردازشگر

سیگنال را پردازش و دبی، حجم تجمعی، خروجی‌ها و هشدارها را تولید می‌کند.

GROUNDINGمرجع الکتریکی و اتصال زمین

پتانسیل سیال و سنسور را پایدار می‌کند و در کاهش نویز اندازه‌گیری اهمیت دارد.