فلومتر مغناطیسی یا فلومتر الکترومغناطیسی یکی از ابزارهای سنجش شدت جریان است که در چند سال اخیر محبوبیت بیشتری نسبت به سایر گزینه ها پیدا کرده است. به طور کلی فلومتر و فلو ترانسمیتر به عنوان ابزارهای کنترل شدت جریان و گزارش آن به اپراتور یا اتاق کنترل استفاده می شوند. اگرچه انواع مختلفی از فلومترها در بازار موجود است و اساس عملکرد هر کدام از آنها با یکدیگر تفاوت دارند، عدد نهایی گزارش شده به عنوان شدت جریان سیال در آن نقطه بوده و تفاوت زیادی با یکدیگر ندارد. در این مطلب می‌خواهیم معرفی فلومتر مغناطیسی را انجام دهیم و ضمن توضیح دادن ثبت اندازه گیری جریان در این ابزارها، به برخی از مزایا و محدودیت های آن نیز اشاره کنیم. شرکت ابزار سنجش آریا نماینده فروش فلومتر مغناطیسی برندهای اندرس هاوزر، روزمونت، زیمنس، یوکوگاوا و دیگر برندها در تهران و شهرستان ها می باشد. برای خرید فلومتر مغناطیسی Electromagnetic Flowmeter و یا دریافت کاتالوگ و لیست قیمت فلومتر مغناطیسی با کارشناسان ما در شرکت ابزار سنجش آریا تماس بگیرید.
فلومتر مغناطیسی چیست و چگونه کار می کند
فلومتر مغناطیسی به عنوان ابزاری برای تبدیل جریان عبوری سیال به جریان مغناطیسی استفاده می شود. اساس کار این فلومتر به این شکل است که جریان عبوری طی چند فعل و انفعال علمی تبدیل به جریان مغناطیسی می‌کند و در نهایت در قسمت نمایشگر به اپراتور نشان می دهد. اعداد به دست آمده در این ابزارها و به صورت داده های دیجیتالی هستند که اپراتور و اتاق کنترل می توانند از این داده‌ها در سایر محاسبات خود استفاده کنند. نتایج به دست آمده از این فلومترها تا حد بسیار زیادی قابل قبول است و در بسیاری از منابع از آنها استفاده می شود.
روش کار فلومتر مغناطیسی نیاز به آشنایی با بخشهای مختلف آن دارد. در این ابزار چهار قسمت مختلف تحت عنوان قسمت الکترونیک، سیم پیچ ایجاد میدان، الکترودها و بدنه فلومتر به کار گرفته شده است. حالا میتوانید سطح مقطع عرضی یک لوله را در نظر بگیرید که یک رسانا از آن عبور می کند. عبور سیال رسانا باعث ایجاد یک میدان در بخش الکترونیکی شده که به کمک سیم پیچ القائی تقویت میشود. جریان به وجود آمده در الکترود ها تبدیل به یک ولتاژ ضعیف شده که در نهایت توسط قسمت دیجیتالی به عنوان یک عدد گزارش شده و به اپراتور نشان داده می شود. از دیگر انواع فلومتر، می توان به فلومتر التراسونیک اشاره کرد.
اساس اندازه گیری جریان در فلومتر مغناطیسی
اساس کار اندازه گیری جریان در جریان سنج مغناطیسی بر مبنای قانون فاراده است. بر طبق قانون فاراده، زمانی که یک جسم رسانا از یک میدان مغناطیسی عبور می کند، در داخل جسم مورد نظر یک ولتاژ القا خواهد شد که با شدت میدان مغناطیسی، زاویه برخورد جسم رسانا و همچنین سرعت عبور آن از درون میدان متناسب است. ولتاژ به وجود آمده می‌تواند تابعی از سرعت جسم رسانا از داخل میدان مغناطیسی باشد و این در نهایت می تواند فاکتور خوبی برای اندازه گیری میدان یا حتی اندازه گیری سرعت عبور جسم رسانا باشد.
این موضوع باعث ایجاد یک پیش شرط در فلومتر مغناطیسی می شود. در فلومتر مغناطیسی لازم است که شدت جریان مایعات اندازه گیری شود و مایع مورد نظر نسبت به عبور جریان الکتریکی رسانا باشد. زمانی که سیال مورد نظر از مقطع یک لوله عبور می کند، در داخل فلومتر مغناطیسی با یک میدان مغناطیسی برخورد می کند. سرعت عبور سیال از داخل میدان و زاویه برخورد آن بر طبق قانون فاراده به ما کمک می کند که سرعت جریان سیال را محاسبه کنیم که در قسمت نمایشگر دیجیتال به ما داده میشود.
کاربردهای جریان سنج مغناطیسی
با توجه به توضیحاتی که داده شد، خوشبختانه جریان سنج مغناطیسی در حوزه های مختلف کاربرد دارد و شاید تنها پیش شرط آن، رسانا بودن سیال مورد نظر است. به همین دلیل کاربردهای فلومتر مغناطیسی شامل صنایع مختلف میشود:
- استفاده در اندازه گیری سرعت جریان صنایع شیمیایی مانند تولید اسید ها، بازها، سایر ترکیبات شیمیایی رسانا
- صنایع غذایی مانند خطوط تولید آب معدنی، خطوط تولید لبنیات و خطوط شیره چغندر؛
- استفاده در تاسیسات و صنایع آب و فاضلاب که با آب های دارای یون های رسانا سر و کار دارند؛
- صنایع دارویی و صنایع تولید کاغذ
- صنایع فلزی و صنایع دریایی و صنایع آبیاری کشاورزی
- سیستم های آبرسانی و شبکه‌های لوله آب.
مزایای فلومتر مغناطیسی
طبیعتاً فلومتر مغناطیسی باید تفاوت چشمگیری نسبت به سایر فلومتر های موجود در بازار داشته باشد که به عنوان یک ابزار کارآمد استفاده شود. اگر به قانون فاراده توجه کنید (u=k * B * D * V)، متوجه می شویم که در آن خصوصیات سیال مانند جرم مولکولی و گراویتی تاثیر چندانی ندارد. این موضوع یعنی محدودیتی در استفاده از این فلومتر در حوزه های مختلف وجود ندارد و تنها انتظاری که ما داریم این است که سیال عبوری رسانا باشد.به همین دلیل داده های به دست آمده از جریان سنج های مغناطیسی اعتبار بالایی دارند و به عنوان داده های استاندارد استفاده می شود. در برخی موارد دیگر هم هستند که در عملکرد این دستگاه محدودیت ایجاد می‌کنند و در ادامه مطلب بیشتر به آنها خواهیم پرداخت.
محدودیت های فلومتر مغناطیسی
با وجود برتری های فلومتر مغناطیسی، چند محدودیت برای آن وجود دارد:
- مایع و رسانا بودن: انتظار ما از سیالی که از لوله عبور می کند این است که بتواند به عنوان یک رسانا در قانون فاراده عمل کند. وجود جسم خارجی در کنار میدان مغناطیسی بسیار مهم است. بنابراین سیال مورد نظر هم باید توانایی عبور یون ها را داشته باشد و هم حالت فیزیکی آن به شکل مایع باشد که قابلیت اندازه‌گیری را داشته باشد.
- محدودیت دمایی: منابع مختلف دمای استاندارد برای فلومتر مغناطیسی را ۸۰ درجه سانتیگراد اعلام کردند. از آنجائی که بالا رفتن یا کاهش دما می تواند بر روی خصوصیات سیستم تاثیر منفی گذاشته و باعث تغییر رسانایی و سایر ویژگی های سیال شود، لازم است که این محدودیت دمایی رعایت شود.
به عنوان نتیجه گیری به خاطر داشته باشید که جریان سنج مغناطیسی در بسیاری از حوزه‌های صنعتی و پالایشگاهی کاربرد دارد، به هنگام خرید فلومتر مغناطیسی به نوع سیال و نحوه انتخاب آن توجه کنید که تا حدود زیادی عملکرد ابزار را تحت تاثیر قرار میدهد.