آشنایی با فلومتر مغناطیسی و کاربردهایش
فلومتر مغناطیسی که به آن فلومتر مگنتی نیز میگویند یکی از ابزارهای مخصوص اندازهگیری نمودن شدت سیالات یا اصطلاحا دبی سیالات است. اندازهگیری کردن کمیتهای گوناگون در بسیاری از جنبههای زندگی به ویژه در عصر مدرن حائز اهمیت است. بدون اندازهگیری صنایع با مشکلات زیادی مواجه میشوند. از این رو ابزاری برای سنجش پارامترهای مختلف مورد نیاز طراحی و ساخته شده است. یکی از این پارامتر ها سرعت جریان در سیالات مختلف است.
حتما بخوانید:
تنظیم و راه اندازی انواع فلومتر
این مورد در صنایعی مانند پتروشیمی از اهمیت بیشتری هم برخوردار است. به همین دلیل فلومترها در انواع مختلف خود ساخته و به بازار عرضه شده اند. هر یک از انواع آن در کاربری مخصوصی مورد استفاده قرار میگیرد. در این مقاله تلاش کردهایم تا با فلومتر مغناطیسی بیشتر آشنا شویم.
انواع فلومتر کدامند؟
فلومتر مغناطیسی چیست؟
این نوع دبی سنج یکی از منعطف ترین نوع این محصول به شمار میرود. از این رو در مصارف زیادی موردبهره برداری قرار میگیرد. اساس کار در این نوع از فلومترها قانون الکترو مغناطیسی است که توسط فارادی مطرح شد. به همین دلیل فلومتر مگنتی بیشتر برای سیالاتی کاربرد دارد که هدایت الکتریکی داشته باشند.
به همین دلیل برای سنجش دبی سیالاتی همچون گازها و هیدروکربنها به کار نمیآید. این دبی سنج با اندازه گرفتن تغییراتی که در شار مغناطیسی سیال ایجاد میشود دبی را محاسبه میکند. این تغییر شار مغناطیسی به دلیل سرعت جریان سیال ایجاد میگردد. دمای مطلوب برای استفاده از فلومتر مغناطیسی چیزی در حدود 80 درجهی سانتیگراد است.
مشخصات فنی فلومتر مغناطیسی
از آنجایی که این دبی سنجها در مسیر سیال مورد نظر قرار داده نمیشوند. پس تغییری نیز در میزان فشار سیال به وجود نخواهند آورد. همین ویژگی موجب شده تا این نوع از دبی سنجها برای اندازهگیری نمودن سرعت سیالاتی که بهداشتی و تمیز هستند گزینهی عالی به حساب آید. از طرفی برخی از سیالات دارای خاصیت خورندگی هستند. و از فلومترهایی که باید با سیال تماس پیدا کنند نمیتوان استفاده نمود.
اینجاست که فلومتر مغناطیسی به کمک خواهد آمد. سیالات دوغابی و بسیار کثیف نیز یکی دیگر از موادی هستند که برای برآورد و سنجش دبی آنها میتوان از این نوع فلومتر استفاده نمود. البته به یاد داشته باشید که سیال مورد نظر باید هادی الکتریسیته باشد.
نحوه کارکرد فلومتر مغناطیسی
قانون فارادی که مبنا و پایه کار در این نوع فلومتر است می گوید:
اگر یک جسم هادی را از داخل یک میدان مغناطیسی عبور بدهیم به هادی مذکور ولتاژی اعمال میشود.
دامنهی این ولتاژ با سرعت عبور جسم هادی و همچنین قدرتی که میدان مغناطیسی دارد ارتباط دارد. این ارتباط نیز کاملا مستقیم است. در فلومترهایی که بر مبنای این قانون ساخته میشوند سیال مورد نظر با عبور از میان الکترودها ولتاژی پیدا میکند که اساس و مبنای سنجش قرار میگیرد. چنانچه سرعت و میدان مغناطیسی نسبت به هم جایگاه مناسبی داشته باشند، قانون فارادی به شکل زیر در می آید:
E=KBDV
نیروی الکترومغناطیسی ( ولتاژ ) : E
سرعت رسانا : V
عرض رسانا : D
قدرت میدان مغناطیسی : B
فلومتر مغناطیسی از سیم پیچ هایی ساخته شده است که تولید میدان مغناطیسی مورد نیاز را به عهده دارند. این سیم پیچها در قسمتهای مقابل لوله تعبیه میشوند. نیروی حاصل از این میدان مغناطیسی به سیال در حالیکه درون لوله جریان دارد اعمال میشود. ولتاژ ایجاد شده در سیال مورد نظر که البته هادی و رسانا نیز است. به وسیلهی الکترودهایی که بر روی دیوارهی فلومتر قرار دارند حس میشود. سرعت بیشتر در سیال باعث ایجاد شدن ولتاژ بیشتری نیز میشود. وسیلهای به نام ترانسیمتر الکترونیکی سیگنالهای این ولتاژ را دریافت میکند و سپس آن را مورد پردازش قرار میدهد. در این مرحله دبی سیال اندازه گیری شده و مشخص میگردد.
کاربرد فلومتر مغناطیسی چیست؟
از این دبی سنج مگنتی برای اندازهگیری و سنجش دبی سیالات رسانایی مانند آب و اسیدها و دوغابها و نیز اکسید کلسیم زمانی که در لولهها جریان دارند استفاده میشود. برای اینکه فلومتر بتواند به درستی کار کند سیال مورد نظر باید هدایت الکتریکی بیشتر از 5 میکرو بر سانتیمتر داشته باشد. چنانچه برای سنجش سرعت سیالاتی که هدایت الکتریکی پایین تری دارند نظیر آب دیونیزه و هیدروکربنها و آب ورودی بویلرها از این نوع فلومتر استفاده شود باید توجه کنید تا دستگاه دبی سنج خاموش نشود.
در این صورت دبی صفر نشان داده میشود. یکی دیگر از ویژگیهای این نوع از دبی سنج ها این است که نیاز نیست تا در محل نصب به صاف بودن لوله در قسمت پایین و بالای آن توجه نمود. به همین دلیل فلومتر مغناطیسی در خط لولههای کوتاه و پر پیچ و خم نیز میتواند نصب شود و مورد استفاده قرار گیرد. از این نوع فلومتر مگنتی برای اندازهگیری نمودن شدت جریان سیالاتی همچون:
- پسابها
- معادن
- خمیر کاغذ
- آب شیرین کنها
- مواد شیمیایی
- آب فرایندی
کاربرد فراوانی دارد. زیرا نیاز به تماس با این سیالات برای سنجش وجود نخواهد داشت.
مطلب مرتبط: تعمیر و نگهداری دیگ بخار یا بویلر
محدودیتهای نصب فلومتر مغناطیسی چیست؟
از این فلومتر در مکانی از لولهی حاوی سیال باید استفاده نمود که از سیال مورد نظر پر باشد. این مسئله تاثیر بسیار زیادی بر دقت فلومتر دارد. چنانچه در سرویس های وکیوم یا در خلاء از این نوع از فلومترها استفاده میکنید باید دقت بسیار زیادی نیز خرج کنید. چرا که بسیاری از فلومتر های مغناطیسی در شرایط خلاء از کار خواهند افتاد. حتی این امکان وجود دارد که فلومتر به درون لوله سقوط کند و به طور کامل از بین برود. به این نکته نیز باید توجه نمود که شرایط خلاء در سرویسهایی که در آن امکان تغییر حالت ماده وجود دارد. مثلا از گاز به مایع تغییر شکل پیدا کند ممکن است به وجود آید.
نکته ی مهم دیگر در این رابطه این است که افزایش دما بیشتر از حد نرمال این وسیلهی اندازهگیری میتواند به خرابیهای غیر قابل تعمیر در آن نیز منجر شود. حتی اگر در شرایط خاص و برای مدت زمانی کوتاه اتفاق افتد. مورد بعدی که در زمان نصب فلومتر مغناطیسی باید به آن توجه کرد این است که در محدودهی هدایت الکتریکی خودش مورد استفاده قرار نگیرد. این کار موجب میشود تا فلومتر مگنتی خاموش شود. در حالت عادی و روال نرمال این فلومترها عموما به نحوی سایز بندی میشوند که سرعت فلو در بیشترین حالت آن از حدود 2 تا 3 متر بر ثانیه بیشتر نباشد.
مزایای فلومتر مغناطیسی
با توجه به ویژگیهای گفته شده برای این ابزار میتوان حدس زد که کاربردهای زیادی نیز داشته باشد. کاربرد هایی نظیر:
1- مصرف برق در انواع این فلومتر بسیار کم میباشد. در برخی از مدلهای آن چیزی در حدود 15 وات برق مصرف میکند.
2- برای سیالاتی که دوغابی هستند و یا خورندگی زیادی دارند مورد استفاده قرار میگیرد.
3- افت فشاری در مسیر سیال مورد اندازهگیری ایجاد نمیکند.
4- بخش متحرکی در آن وجود ندارد.
5- در برابر فرسایش از مقاومت بالایی برخوردار است.
6- عواملی مانند فشار و گرانروی و چگالش بر روی عملکرد این دبی سنج بیاثر است.
7- از دقت بالایی نیز برخوردار است.
8- در سایزهای متنوعی ساخته شده است و برای گستره ی زیادی از فلوهای سیالات قابل استفاده میباشد.
معایب فلومتر مغناطیسی
این محصول مانند هر وسیلهی دیگر در کنار مزایا و محاسن ایراداتی نیز دارد که در این جا به آین موارد از ایرادات اشاره میکنیم تا با دید باز تری نسبت به تهیه این محصول اقدام کنیم.
1. این نوع فلومتر نسبت به سایر انواع آن از قیمت بالاتری برخوردار است.
2. محل نصب آن در لولهی حاوی سیال باید همواره پر از سیال مورد نظر باشد.
3. تنها برای سیالاتی قابل استفاده است که خاصیت رسانایی داشته باشند.
انتخاب فلومتر مگنتی مناسب
مبنای کار در تمام انواع فلومتر های مگنتی قانون فارادی است. اما با این وجود برخی از انواع آن برای استفاده در مصارفی بهتری و برخی دیگر در همان مصارف چندان کارایی ندارند. در این بخش تلاش کرده ایم تا با این تفاوتهای آشنا شویم و در نتیجه بتوانیم بهترین و متناسب ترین انتخاب با نیاز خود را داشته باشیم. پس تا انتها با ما همراه شوید.
فاکتورهایی نظیر دقت و قیمت و میزان سهولت کار از جمله مواردی هستند که باید در هنگام خرید به آنها توجه نمود. نوع سیال جاری در لوله بر دقت و صحت اندازه گیریهای انجام شده تاثیر گذار هستند. ویژگیهای فیزیکی و به ویژه سایز این وسیله تاثیر به سزایی بر میزان توانایی آنالیز آن دارد.
به طوری که میتوان گفت هر چه قدر فلومتر مگنتی بزرگتر باشد. و میزان ظرفیت سرعت در آن نیز بیشتر باشد محدودهی فلویی که قادر به اندازهگیری کردن است نیز بیشتر میشود. هرچند برخی از انواع فلومتر مغناطیسی این توانایی را دارند تا سرعت های کمتر از رنج استاندارد خود را نیز مورد سنجش قرار دهند. اما باید در نظر گرفت که در این حالت دقت اندازهگیری نیز پایین تر خواهد آمد. در هنگام خرید و انتخاب یک فلومتر مگنتی بهتر است به موارد زیر توجه نمود:
1- جنس الکترودها:
اگر سیال مورد نظر خورندگی ندارد میتوان از جنس تمام استیل ضد زنگ استفاده کرد. در سیالات خورنده نیز میتوان از پلاتینیوم و بعضی از آلیاژ های فلز نیکل استفاده کرد.
2- آستریها:
چون مبنا و اساس کار در این نوع از دبی سنج ها ایجاد میدان مغناطیسی است. پس از جنس لوله ای که سیال از آن عبور می کند تا مورد سنجش واقع شود نیز از مواد مغناطیسی باشد اختلال زیادی در کار میدان مغناطیسی خود فلومتر ایجاد میشود. حتی موجب میشود تا در الکترودها اتصال کوتاه ایجاد شود. بهتر است آستری ها از جنس:
- تفلون
- نوپرن
- لاستیک نرم
- لاستیک سخت
- سرامیک
نوع دقیق آستری نیز با توجه به عوامل و آیتمهایی نظیر:
- فشار
- دما
- فرسایش
- ساییدگی
- خورندگی شیمیایی
انتخاب میشوند.
قیمت فلومتر مغناطیسی
نوع الکترود و آستری همچنین کیفی متریال به کار رفته در آن از عوامل تاثیر گذار بر قیمت میباشند. برند تولیدکننده نیز در این زمینه تاثیر گذار است. برای داشتن یک خرید مطمئن که بیشتری تناسب با کاربری مورد نظر شما را داشته باشد پیشنهاد میشود تا با مشاورین گروه صنعتی سپیانی از طریق واتس اپ تماس حاصل کنید. مهندسین و تکنیسین های سپیانی با راهنماییهای لازم به شما در داشتن یک خرید مطمئن یاری میرسانند.
گروه صنعتی سپیانی ارائه دهندهی انواع فلومتر از جمله فلومتر مگنتی با بهترین کیفیت و از برند های مختلف میباشد. جهت کسب اطلاعات بیشتر پیشنهاد میشود تا به بخش فروشگاهی این مجموعه مراجعه نمایید. از دیگر خدمات این گروه صنعتی پیشرو و خوشنام در عرصه صنعت میتوان به خدمات ذیل اشاره نمود:
- اتوماسیون صنعتی
- اتوماسیون plc
- اتوماسیون زیمنس
- برق صنعتی
- مشاوره و راه اندازی خط تولید
برای دریافت خدمات و محصولات مورد نیاز خود همین الان با مشاورین گروه صنعتی سپیانی تماس حاصل نمایید.
کلام پایانی
فلومتر مغناطیسی ابزاری بسیار دقیق و کارآمد جهت سنجش دبی سیالاتی است که رسانا هستند و امکان تماس با آنها به دلایل گوناگونی وجود ندارد. هر چند از نظر قیمتی مقداری نسبت به سایر انواع دبی سنج گران تر هستند. اما کارایی و ویژگی های منحصر به فرد این محصول موجب میشود تا در بسیاری از موارد مورد انتخاب قرار گیرد. کار با این فلومتر مگنتی بسیار آسان بوده و میتوان با سهولت هر چه تمام از آن استفاده نمود. نتایج حاصل نیز بسیار قابل اطمینان هستند.
توجه: گروه صنعتی سپیانی در زمینه خط تولید و ساخت فلومتر مغناطیسی فعالیتی ندارد.
