فلومتر مغناطیسی | نحوه کار | انواع و کاربرد | مزایا و نحوه نصب

فلومتر مغناطیسی یا دبی سنج الکترومغناطیسی (Magnetic Flow Meter) از ابزار‌های اندازه گیری سرعت و دبی جریان سیال است که بر اساس قانون فارادی عمل میکند.

فلومتر الکترومغناطیسی برای اندازه‌گیری دبی جریان سیالات با رسانایی بیشتر از 5 میکروزیمنس بر ثانیه مانند سیالات پایه آب قابل استفاده می باشد.

مواردی که در این مطلب بررسی می کنیم عبارتند از:

اساس و نحوه عملکرد فلومتر مغناطیسی

در عمل، کنتور مغناطیسی مانند فلومترهای اولتراسونیک و فلومترهای راداری، در دسته ابزاردقیق‌های سرعت‌سنج می‌باشد

این دستگاه طبق قانون فارادی و اصل القای الکترومغناطیسی، دبی را محاسبه می کند.

کاربرد قانون فارادی در فلومتر الکترومغناطیسی

قانون القای الکترومغناطیسی فارادی که مایکل فارادی آن‌را پیش نهاده، بیان می‌کند که هرگاه شار مغناطیسی که از یک مدار بسته می‌گذرد تغییر کند، نیروی محرکه‌ای در آن القا می‌شود که بزرگی آن با آهنگ تغییرات شار مغناطیسی متناسب است. این قانون به همراه قانون گاوس، قانون مغناطیس گاوس و قانون آمپر، معادلات ماکسول را تشکیل می‌دهد. این معادلات، پایه‌های الکترومغناطیس کلاسیک هستند.

ویکی پدیا

اجزای تشکیل دهنده فلومتر مغناطیسی

سنسور فلومتر مغناطیسی

کنتور مغناطیسی شامل یک سنسور است که روی لوله نصب شده و سیال از میان آن عبور می‌کند.

درون سنسور دو الکترود به دیواره‌ها متصل شده‌اند که عمود بر جهت جریان قرار دارند. این الکترودها به صورت کلی از استیل ضدزنگ ساخته شده‌اند. همچنین دو الکترود دیگر در بالا و کف سنسور جهت تشخیص پر بودن و یا خالی بودن سنسور از سیال تعبیه شده‌اند

کانورتر و نمایشگر جریان سنج مغناطیسی

کانورتر فلومتر مغناطیسی از مدارات مبدل سیگنال، پردازش سیگنال و مداراتی که وظیفه انجام محاسبات و همچنین آماده‌سازی سیگنال آنالوگ و دیجیتال خروجی را بر عهده دارند تشکیل شده است.

نمایشگر که وظیفه نمایش اطلاعات خروجی را بر عهده دارد بر روی سنسور و یا با اتصال چندین متر کابل با فاصله از سنسور قرار می‌گیرد.

لاینینگ فلومتر مغناطیسی

یکی از وظایف اصلی لایننیگ، جلوگیری از اتصال کوتاه شدن سیال و بدنه فلومتر می باشد. لاینینگ فلومتر مغناطیسی مستقیما با سیال در ارتباط می‌باشد و انتخاب نوع صحیح آن در کارکرد پایدار فلومتر دارای اهمیت است.

سیم پیچ

دو سیم پیچ در بدنه فلومتر تحت زوایا مشخص قرار گرفته‌اند که وظیفه ایجاد میدان مغناطیسی یکسان در سراسر لوله را بر عهده دارند.

اصول اندازه گیری دبی در فلومتر مغناطیسی

اندازه گیری دبی در دبی سنج های مغناطیسی در چهار گام زیر اندازه گیری می شود :

گام اول : تولید میدان مغناطیسی در دبی سنج الکترومغناطیسی

میدان در کنتور مغناطیسی توسط سیم‌پیچ جایگذاری شده در بدنه سنسور تولید می‌شود و خطوط میدان مغناطیسی عمود بر جهت جریان سیال قرار دارند و در کل عرض لوله عبور می‌کنند.

وقتی سیال از میان لوله عبور می‌کند، بر اساس قانون فارادی، القای مغناطیسی صورت می‌گیرد.

گام دوم : اندازه‌گیری ولتاژ القایی در فلومتر مغناطیسی

پس از القای مغناطیسی، الکترودهای درون لوله به عنوان نقاط جمع‌آوری ولتاژ عمل می‌کنند. آنها به یک کانورتر نمایشگر متصل می‌شوند که سیگنال ولتاژ القایی دریافتی را اندازه‌گیری و پردازش می‌کند.

گام سوم : محاسبه دبی جریان

کانورتر فلومتر مغناطیسی، سیگنال ولتاژ القایی را پردازش کرده و با آگاهی از قطر لوله و استفاده از رابطه بین ولتاژ و سرعت جریان، قادر است نرخ جریان حجمی سیال عبوری از لوله را محاسبه کند.

گام چهارم : خروجی و نمایش اطلاعات بر روی نمایشگر فلومتر مغناطیس

اطلاعات دبی جریان معمولاً روی نمایشگر فلومتر مغناطیسی نشان داده شده یا به یک سیستم کنترل برای تجزیه و تحلیل و کنترل بیشتر انتقال داده می‌شود.

عوامل تاثیر گذار بر قیمت فلومتر

از آنجایی که نوع سیال، سایز قطر لوله، محل نصب و … به صورت مستقیم بر روی قیمت فلومتر مغناطیسی تاثیر گذار می باشد، می بایست در هنگام خرید فلومتر مغناطیسی به تمامی عوامل فنی نهایت دقت را داشت.

از جمله عوامل تاثیر گذار بر قیمت فلومتر الکترومغناطیسی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• نوع و دقت سنسور
• داشتن گواهی استاندارد معتبر ( اروپا و ایران)
• کالیبره شدن قبل از ارسال به مشتری
• محدوه اندازه گیری
• نوع سیال
• جنس لاینینگ داخل لوله
• جنس بدنه
• خروجی های آنالوگ و دیجیتال
• سایز
• نوع اتصال
• درجه حفاظتی IP
• نمایشگر
• امکان اتصال ترانسمیتر فشار
• محدوده دما
• دیتالاگر
• پروتکل ارتباطی
• سیستم ارسال اطلاعات (GSM/GPRS)
• UPS | منبع تغذیه بدون وقفه

روابط اندازه گیری دبی در فلومترهای مغناطیسی

با اندازه گیری سرعت و مشخص بودن سطح مقطع فلومتر، میتوانید میزان حجم سیال انتقال داده شده را طبق رابطه اندازه گیری دبی محاسبه کنید.

رابطه اندازه گیری دبی Q=VS

• سرعت (V) بر حسب متر بر ثانیه m/s
• سطح مقطع (S) بر حسب مترمربع
• حجم انتقالی یا دبی (Q) بر حسب متر مکعب بر ثانیه

دبی را با دیمانسیون‌های مختلفی مانند m3/h , Lit/min , Lit/s و …  از فلومتر دریافت کرد.

این قابلیت وجود دارد تا در بعضی از مواد با توجه به ضرایب وزن حجمی، فلومتر قابلیت استفاده به عنوان اندازه‌ گیر جرم انتقالی را دارا باشد. واحدهای مورد استفاده در این حالت ton/h , kg/h , kg/s , g/s می‌باشد.

نحوه محاسبه متغیر سرعت در فلومتر الکترومغناطیسی

چنانچه که بیان شد کنتور مغناطیسی با قانون القای مغناطیسی فارادی، سرعت سیال را محاسبه کرده و سپس با رابطه بالا دبی را به دست می‌آورد.

رابطه قانون القای فارادی	U=K×B×D×V
ولتاژ القا شده توسط الکترود‌ها	مقدار اندازه گیری شده= U
ضریب ثابت	مقدار ثابت = K
شدت میدان مغناطیسی	مقدار ثابت = B
فاصله الکترودهای کنتور مغناطیسی	مقدار ثابت = D
سرعت سیال درون لوله	متغیر = V

با توجه به ثابت بودن ضرایب B , K و D با اندازه گیری ولتاژ دریافتی از الکترودها، سرعت (V) به دست می آید که با ضرب این فاکتور در سطح مقطع (S)، فلومتر میزان دبی حجمی سیال (Q) را به صورت لحظه ای به دست می آورد.

رابطه محاسبه دبی	Q = V*S
سطح مقطع کنتور	مقدار ثابت = S
سرعت جریان سیال	متغیر = V

• نکته بسیار مهم: جهت اندازه گیری با این روش، ضریب هدایت الکتریکی سیال باید بیش از 5μS/cm (5 میکروزیمنس در سانتی متر) باشد. آب شرب ، آب یک بار تقطیر شده، و اکثر سیالات پایه آب مانند انواع اسیدها و بازها، دارای رسانایی بیش از ۵ میکروزیمنس در سانتیمتر می‌باشند.

Fluid’s Conductivity > 5μS/cm

معایب و مزایا فلومتر مغناطیسی چیست؟

از مزایای فلومتر مغناطیسی می‌توان موارد زیر را اشاره نمود:

اندازه گیری دقیق:

این قابلیت را دارد که کوچکترین تغییرات در جریان سیال عبوری را تشخیص دهد بنابر این قادر است تا دقت بالایی را در اندازه گیری جریان سیال‌های عبوری ارائه دهد و نسبت به روش‌های دبی سنجی مشابه خود دارای دقت بالاتری می‌باشد.

طبیعی است تضمین دقت فلومتر مغناطیسی می‌بایست با کالیبره نمودن دستگاه در خط معتبر کالیبراسیون انجام پذیرد

عملکرد مداوم و لحظه‌ای:

کنتور مغناطیسی با توجه به ساختاری که دارد می تواند بطور مداوم در هر لحظه جریان سیال عبوری را اندازه گیری کند.

عدم تاثیر بر روی جریان سیال عبوری:

بر خلاف سایر ابزارهای اندازه‌گیری جریان،نوع فلومتر مغناطیسی قطعه مکانیکی نداشته و به صورت غیر‌تماسی کار می‌کند، بنابر‌‌این تاثیر قابل توجهی روی پروفیل جریان سیال عبوری ندارد.

عدم وابستگی زیاد به اختشاش سیال:

فلومتر مغناطیسی حداقل تاثیرات را از اغتشاش سیال می‌پذیرد و به همین دلیل است که به فواصل مستقیم و بدون انشعاب کمی در قبل و بعد از محل نصب خود نیاز دارد.

هزینه فلومتر مغناطیسی:

فلومترهای الکترومغناطیسی در بسیاری از کاربردها نسبت به همتایان خود دارای هزینه مناسب‌تری می‌باشند.

قیمت فلومتر مغناطیسی ایران مدار با توجه به اینکه یک کالای دانش بنیان داخلی میباشد علاوه بر اینکه دارای قیمتی بسیار کمتر از نمونه‌های مشابه خارجی می باشد از نظر کیفیت نیز با داشتن گواهی CE از انگلستان قابلیت رقابت با تمامی مدل‌های خارجی را دارد.

سهولت در نصب:

فاصله مستقیم مورد نیاز قبل و بعد از محل نصب فلومتر که بدون انشعابات، الکتروپمپ یا شیرآلات باشد نسب به سایر تکنولوژی‌ها بسیار کمتر است.

کاربرد فلومترهای الکترومغناطیسی

کنتور مغناطیسی به موجب ویژگی‌ها و مزایایی که دارد می تواند در زمینه ها و صنایع گوناگونی استفاده شود.

از جمله این صنایع می توان به موارد زیر اشاره کرد.

• آب‌های منطقه‌ای و آب و فاضلاب
• نفت ، گاز و پتروشیمی
• فولاد و آهن
• صنایع معدنی و سیمان
• خودروسازی
• صنایع شیمیایی
• صنایع تولید مواد غذایی
• کشاورزی
• چینی ، کاشی و سرامیک
• داروسازی و پزشکی
• دانشگاه

انواع فلومتر مغناطیسی

---

---

---

---

---

از چه موادی جهت لاینینگ در کنتور الکترومغناطیسی استفاده میشود؟

با توجه به نوع سیال مورد اندازه‌گیری ، لاینینگ فلومتر الکترومغناطیسی می‌بایست انتخاب گردد. لاینینگ متعارف برای کاربردهایی مانند آب آشامیدنی لاینینگ پلی اورتان بوده و برای کاربردهای اسیدی و بازی و یا سیالات با دمای بالا می‌توان امکان تولید فلومتر با لاینینگ PTFE را بررسی نمود.

نصب فلومترهای الکترومغناطیسی

مراحل نصب فلومتر الکترومغناطیسی به صورت خلاصه به شرح زیر می باشد:

همـواره ترجیحـاً فلومتر با «مدل سنسور و فرستنده یکپارچه» انتخاب می‌شوند و همچنین بهتر است زیر سقف و به دور از آفتاب، بارش برف و باران نصب شود تا برای سالیان دراز قابل استفاده باشد.

در صورتی که احتمال تماس با آب و سیال وجود دارد، حتما مدل «سنسور و فرستنده جدا از هــم» انتخاب شده و کانورتر نمایشگر دور از تماس سیال نصب و در تابلو محافظ قرار گیرد(مانند نصب در منهول).

در زیر به برخی نکات مهم در نصب کنتور مغناطیسی اشاره می‌کنیم:

در محل نصب فلومتر الکترومغناطیسی لولــه همواره باید کاملاً پر باشد.

انواع روش های نصب فلومتر مغناطیسی:

دریافت مشاوره رایگان قبل از خرید فلومتر الکترومغناطیسی

در صورت نیاز به مشاوره تخصصی جهت انتخاب بهترین فلومتر مغناطیسی میتوانید با مهندسان فروش ایران مدار تماس حاصل فرمایید تا با اطلاعاتی کامل اقدام به خرید فلومتر مغناطیسی نمایید

۶٣٣۴ ٩۰ ٨٨ – ۰٢١  |  ۵۴ ۲۵ ۸۸۹۳ – ۰۲۱

سوالات متداول: