فلومترمغناطیسی,MAGNETIC FLOWMETER

فلومتر مغناطيسي چیست؟

فلومتر مغناطيسي دستگاه هاي ايده آلي هستند كه براي اندازه گيري همه سيالات به كار مي روند و داراي هدايت الكتريكي بيش از 5 ميكرو زيمنس بر سانتي متر مي باشند. اين گونه فلومترها بسيار دقيق عمل كرده و اندازه گيري جريان توسط آن ها رابطه اي از دانسيته، دما و فشار سيال است.

فلومتر مغناطيسي يا Electromagnetic Flow Measurement

فلومتر مغناطیسی با اندازه گيري تغييرات شار مغناطيسي كار مي كند و در اثر سرعت سيالات موجود چه مايع چه گاز مي تواند مقدار فلو يا جريان را با دقت قابل قبولي اندازه گيري نمايد. در اصل با ايجاد شار مغناطيسي در سيال عبوري از فلومتر و اندازه گيري مي توان يك فلومتر مغناطيسي خوب را ساخت.

ساختار فلومتر مغناطيسي Electromagnetic Flow Measurement

فلومتر مغناطيسي از قسمت های مختلفی تشکیل شده است از جمله :

قسمت الكترونيكي يا پردازشگر

سيم پيچ هاي ايجاد ميدان الكترومغناطيسي

الكترودها

بدنه فلومتري

این وسیله معمولا در دماي 80 درجه كار مي كند و با توجه به موادي كه درون فلومتر وجود دارند كاربردهاي مختلفي دارند كه از جنس تفلون يا هارد رابرو و ... مي باشند.

فلومتر مغناطيسي به صورتي كار مي كند كه براساس قانون القاي فارادي بوده و بر اساس اين قانون عمل مي كند كه اگر جسم هادي درون يك ميدان مغناطيسي حركت نمايد ولتاژ در دو سر هادي القا می شود و اين ولتاژ القايي متناسب با سرعت جسم هادي است. البته لازم به ذکر است که كاربرد اين روش محدود به سيالات رسانا مي باشد.

در چند دهه اخير كه از تكنولوژي ساخت فلومتر مغناطيسي گذشته است،‌ فناوري هاي ديگري نيز وجود دارد كه مثل فلومترهاي اولتراسونيك ultrasonic flow meters، فلومتر توربيتي Turbine flow meter و غيره نيز ساخته شدند.

هيچ فناوري دقتي برابر با فلومتر مغناطيسي ندارد. بديهي است كه سرعت در نقاط مختلف سطح مقطع لوله متفاوت است (پروفيل سيال)‌و سرعت واقعي در هر سطح مقطع، بيانگر مقطع سرعت در كليه نقاط است. دليل اين كه كنتورهاي مغناطيسي دقت زيادي دارد اين است كه دبي لحظه اي اندازه گيري شده بيانگر ميانگين دبي لحظه اي چندين ميليون نقطه درون استوانه كنتور است كه دائما در حال اندازه گيري مي باشد. در فلومتر التراسونیک با دو سنسور، دبي اندازه گيري شده، همواره بيانگر ميانگين دبي نقاط مختلف است كه روي مسير حركت سيگنال بين دو سنسور حركت كند و داخل كل حجم لوله را اندازه گيري نكند و در نتيجه بهترين دقت فلومترهاي التراسونيك با دو سنسور، تا 3 درصد حداكثر مقدار قابل قرائت تمام مقياسي هستند. در اين شرايط دقت فلومتر مغناطيسي بهتر از 5/0 تا 2/0 درصد است.

اصول اندازه گيري فلومتر مغناطيسي

همان گونه كه خاطر نشان شد نحوه عملكرد آن براساس قانون القاي فارادي است. در اين بخش به محاسبات مربوط به عملكرد این وسیله با استفاده از قانون القاي فارادي و روابط حاصل از اين قانون مي پردازيم.

U=k*B*D*V

U: ولتاژ القايي متحرك

K: مقدار ثابت ضريب

B: شدت ميدان مغناطيسي

V: سرعت حركت متحرك درون ميدان مغناطيسي

V=u/(k*B*D)

با توجه به ثابت بودن ضرايب K,B,D اندازه گيري ولتاژ حاصله از پراب ها، سرعت V را به دست مي دهد كه حاصل از ضريب اين فاكتور در سطح مقطع فلومتر s ميزان حجم كل عبور سيال Q به صورت لحظه اي مي باشد:

Q=V*S

Q: ميزان حجم انتقال داده شده

V : سرعت

S:‌ سطح مقطع كنتور

با فرض اين كه سرعت بر حسب متر بر ثانيه باشد و سطح مقطع برحسب متر مربع باشد، در نتيجه بر طبق رابطه بالا، يكا متر مكعب بر ثانيه مي شود. حجم انتقال يا دبي بر حسب متر مكعب بر ثانيه بوده است و با توجه به اين كه ضرايب مختلف اعمال مي شود مي توان واحدهاي مختلف دبي را از فلومتر دريافت نمود. در بعضي از مواد با توجه به ضرايب وزني و حجمي توان يك فلومتر مغناطيسي را براي اندازه گيري جرم انتقالي، استفاده نمود.

به منظور اندازه گيري با اين روش مي بايست ضريب هدايت الكتريكي مايع را بيش از 5 ميكرو ثانيه به دست آورد.

كاربردهاي فلومتر مغناطيسي Electromagnetic Flow Measurement

کاربرد های این دستگاه بسیار گوناکون است و طیف زیادی از کاربرد ها را در بر می گیرد که به صورت تیتر وار در زیر اشاره کوتاهی به برخی از این کاربرد ها می کنیم:

- استفاده در تاسيسات آب فاضلاب و همين طور خروجي سد، چاه ها و ايستگاه هاي پمپ و خطوط آب رساني شهري و روستايي مثل اندازه گيري آب خام،‌شرب يا تصفيه شده و فاضلاب و ...

- استفاده درصنايع شيميايي،‌ اسيدي و سود سوزآور و انواع چسب ها

- صنايع غذايي و آب معدني، شير، ماست و دوغ و و شيره چغندر

- صنايع دارويي

- صنايع فلزي / معدني

- صنايع دريايي و ماهی گیری

- صنايع شبكه لوله هاي آب و مديريت نشست آب

- صنايع آبياري كشاورزي

- صنايع اندازه گيري و خريد و فروش آب

فلومتر مغناطيسي دستگاه هاي ايده آلي هستند كه براي اندازه گيري همه سيالات به كار مي روند و داراي هدايت الكتريكي بيش از 5 ميكرو زيمنس بر سانتي متر مي باشند. اين گونه فلومترها بسيار دقيق عمل كرده و اندازه گيري جريان توسط آن ها رابطه اي از دانسيته، دما و فشار سيال است.

فلومتر مغناطيسي به كمك اندازه گيري تغييرات شار مغناطيسي كار مي كنند كه در اثر سرعت سيال جاري مي تواند مقدار فلو را با دقت قابل قبول اندازه گيري نمايد.

مكانيزم فلومتر مغناطيسي مي بايست خواص آب يا سيال عبوري خواص الكتريكي و رسانايي را تا اندازه اي داشته باشد و در شرايط غير از اين اندازه گيري با اخلال مواجه مي شود و مي بايست از فلومتر هايي با مكانيزم هاي متفاوت مثل فلومتر ورتكس يا فلومتر توربيني استفاده نمود براي مثال از فلومتر مغناطيسي براي اندازه گيري فلوي آب دميترال با مقطر نمي توان استفاده نمود.

فلومتر مغناطيسي در دماهاي حداكثر هشتاد درجه كار مي كند و با توجه به لايه داخل فلومتر در كاربردهاي مختلف از جنس تفلون ساخته مي شود.

مكانيزم اندازه گيري اين فلومتر مغناطيسي بسيار ساده است و به صورت ساده اي كار مي كند. اما در حین سادگی و عدم پیچیدگی مکانیزم کار این دستگاه بسیار بسیار دقیق بوده است زیرا طرز کار آن با استفاده از فرمول ها و محاسبات ریاضی و فیزیکی انجام می شود و همین امر باعث بالا رفتن دقت فلومتر الکترومغناطیسی می شود.

98/6/6