فلومتر الکترومغناطیسی یک ابزار اندازه گیری جریان بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی فارادی است و اغلب برای اندازه گیری جریان مایعات رسانا یا دوغاب استفاده می شود. اصل کار آن عمدتا بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی است و فرآیند خاص به شرح زیر است:
1. **اصل القای الکترومغناطیسی**:
طبق قانون القای الکترومغناطیسی فارادی، هنگامی که یک سیال رسانا از یک میدان مغناطیسی یکنواخت عبور می کند، ذرات باردار در سیال تحت تأثیر میدان مغناطیسی نیروی حرکتی الکتریکی (یعنی ولتاژ القایی) ایجاد می کنند. این نیروی الکتروموتور به عواملی مانند سرعت جریان سیال، قدرت میدان مغناطیسی و قطر داخلی لوله مربوط می شود.
2. **ترکیب سازه**:
- **مگنت**: برای تولید میدان مغناطیسی ثابت استفاده می شود.
- **الکترود**: در دو طرف لوله فلومتر قرار دارد که برای اندازه گیری ولتاژ القایی تولید شده در سیال استفاده می شود.
- **خط لوله**: لوله ای که سیال از آن عبور می کند، معمولاً از مواد عایق ساخته می شود تا اطمینان حاصل شود که بر میدان الکتریکی تأثیر نمی گذارد.
- **پردازنده سیگنال**: برای تبدیل ولتاژ القایی به سیگنال جریان استفاده می شود.
3. **روند کاری**:
- فلومتر الکترومغناطیسی جریان را از طریق سیال موجود در لوله هدایت می کند و آهنربا میدان مغناطیسی عمود بر جهت جریان خارج از لوله که سیال در آن جریان دارد ایجاد می کند.
- هنگامی که سیال در میدان مغناطیسی جریان می یابد، طبق قانون فارادی، ذرات باردار (مانند یون ها) در سیال تحت تأثیر میدان مغناطیسی منحرف می شوند و نیروی محرکه الکتریکی ایجاد می کنند. بزرگی این نیروی محرکه الکتریکی با سرعت جریان سیال متناسب است.
- نیروی حرکتی سیال توسط الکترود دریافت می شود و از طریق سیم به پردازنده سیگنال منتقل می شود.
- پردازنده سیگنال دبی سیال را بر اساس سیگنال ولتاژ اندازه گیری شده محاسبه کرده و آن را به سیگنال دیجیتال مناسب برای نمایش یا ضبط تبدیل می کند.
4. **فرمول محاسبه جریان**:
بزرگی نیروی محرکه الکتریکی (( E )) متناسب با سرعت جریان سیال (( v )) است و فرمول به صورت زیر است:
[
E = k cdot B cdot v cdot D
]
کجا:
- ( E ) ولتاژ القایی است.
- ( k ) یک ثابت است.
- (B) شدت میدان مغناطیسی است.
- (v) نرخ جریان است.
- (D) قطر داخلی لوله است.
طبق این فرمول، نرخ جریان ((Q)) را می توان با ولتاژ القایی محاسبه کرد.
5. **مزایا**:
- **بدون قطعات متحرک مکانیکی**: بنابراین تعمیر و نگهداری کم بوده و عمر مفید آن طولانی است.
- ** دامنه کاربرد وسیع **: می توان از آن برای مایعات و دوغاب های رسانای مختلف استفاده کرد و به طور گسترده در صنایع شیمیایی، تصفیه فاضلاب، فرآوری مواد غذایی و سایر صنایع استفاده می شود.
- ** دقت بالا **: می تواند اندازه گیری جریان با دقت بالا را ارائه دهد.
- ** تحت تأثیر چگالی، ویسکوزیته و غیره سیال نیست **: فقط مربوط به دبی و رسانایی سیال است.
6. **شرایط قابل اجرا**:
- سیال باید رسانا باشد یا رسانایی خاصی داشته باشد (مانند آب، اسید، قلیایی، گل و غیره).
- موقعیت نصب فلومتر باید پایداری جریان سیال را تضمین کند و از تلاطم و لرزش شدید جلوگیری کند.
به طور کلی، اصل کار فلومتر الکترومغناطیسی محاسبه دبی بر اساس دبی سیال، قدرت میدان مغناطیسی خط لوله و نیروی الکترومغناطیسی از طریق قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است که از مزایای دقت بالا برخوردار است. و ثبات بلند مدت
هنگام انتخاب یک فلومتر الکترومغناطیسی، معمولاً لازم است مدل مناسب بر اساس پارامترهای کلیدی زیر تعیین شود. این پارامترها بر عملکرد، نصب و هزینه های عملیاتی فلومتر تأثیر می گذارد. پارامترهای کلی که باید در هنگام انتخاب یک فلومتر الکترومغناطیسی در نظر بگیرید، به شرح زیر است:
1. **شناسه خط لوله (اندازه خط لوله)**
- **محدوده قطر داخلی**: محدوده اندازه گیری فلومتر الکترومغناطیسی معمولاً به قطر داخلی لوله مربوط می شود. اندازه لوله های معمولی از چند میلی متر تا چند متر متغیر است.
- **قطر داخلی فلومتر** باید با قطر داخلی لوله اندازه گیری شده مطابقت داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که سیال می تواند به طور پایدار در سنسور جریان یابد. به طور کلی، یک فلومتر الکترومغناطیسی با قطر داخلی یکسان یا کمی بزرگتر به عنوان لوله برای اندازه گیری جریان پایدار انتخاب می شود.
2. **محدوده جریان**
- **حداکثر جریان**: حداکثر جریان مورد نیاز در برنامه را در نظر بگیرید. هنگام انتخاب یک فلومتر، محدوده اندازه گیری فلومتر باید کل محدوده تغییرات جریان را پوشش دهد تا از دقت اطمینان حاصل شود.
- **حداقل جریان**: دقت اندازه گیری فلومتر الکترومغناطیسی در شرایط جریان کم ضعیف است، بنابراین مطمئن شوید که فلومتر انتخابی می تواند حداقل جریان مورد نیاز را برآورده کند.
3. **محدوده سرعت جریان**
- ** محدوده سرعت جریان **: دبی یکی از عوامل کلیدی برای دقت اندازه گیری فلومتر الکترومغناطیسی است. فلومترهای مختلف محدوده دبی قابل اجرا متفاوتی دارند. به طور کلی، محدوده سرعت جریان فلومترهای الکترومغناطیسی تقریباً بین 0.3 متر بر ثانیه تا 10 متر بر ثانیه است. محدوده سرعت جریان مناسب را با توجه به ویژگی های سیال و شرایط جریان واقعی انتخاب کنید.
4. **خواص سیالات**
- **رسانایی**: فلومترهای الکترومغناطیسی فقط می توانند سیالات رسانا را اندازه گیری کنند، بنابراین لازم است از رسانایی خاصی سیال (مانند آب، گل، اسید، قلیایی و ...) اطمینان حاصل شود. رسانایی سیال معمولاً باید بیشتر از 5 μS/cm باشد.
- **دمای سیال**: انواع مختلف فلومترهای الکترومغناطیسی دارای محدوده دمای عملیاتی متفاوتی هستند. دمای کار معمولی -20 تا +150 درجه سانتیگراد است و برخی از مدل های خاص می توانند دماهای بالاتر یا پایین تر را تحمل کنند. یک فلومتر مناسب با توجه به دمای سیال انتخاب کنید.
- **فشار سیال**: فلومتر را با توجه به فشار در شرایط کاری واقعی انتخاب کنید تا مطمئن شوید که فلومتر در حین کار آسیب نمی بیند. محدوده فشار معمول معمولاً 6 بار، 16 بار یا 40 بار است.
5. **محل و روش نصب**
- **روش نصب**: فلومترهای الکترومغناطیسی معمولاً به صورت افقی یا عمودی نصب می شوند. برای سیالات غیر چسبناک، نصب افقی را می توان انتخاب کرد. برای سیالات با ذرات جامد، نصب عمودی توصیه می شود. روش نصب مناسب باید با توجه به طرح خط لوله و خواص سیال انتخاب شود.
- **طول مقطع لوله مستقیم**: فلومترهای الکترومغناطیسی نیازهای بالایی برای پایداری جریان سیال دارند و معمولاً برای کاهش اختلال در سرعت جریان ایجاد شده به یک بخش لوله مستقیم 5 تا 10 برابر قطر داخلی خط لوله قبل و بعد از فلومتر نیاز دارند. توسط آرنج، دریچه و غیره
6. ** مواد الکترود و مواد پوشش **
- **مواد الکترود**: مواد الکترود باید با توجه به خورندگی سیال انتخاب شود. مواد متداول عبارتند از فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، پلاتین و غیره. برای سیالات بسیار خورنده، معمولاً موادی با مقاومت در برابر خوردگی قوی تر (مانند آلیاژ تیتانیوم یا پلاتین) انتخاب می شوند.
- ** مواد آستر **: مواد آستر تأثیر مهمی بر پایداری شیمیایی سیال و عمر مفید فلومتر دارد. مواد متداول پوشش عبارتند از لاستیک، پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE)، سرامیک و غیره. برای سیالات با خورندگی و دمای متفاوت، انتخاب مواد پوشش مناسب می تواند دقت اندازه گیری را بهبود بخشد و عمر مفید فلومتر را افزایش دهد.
7. **سیگنال خروجی**
- **خروجی سیگنال آنالوگ**: خروجی 4-20mA رایج ترین روش استاندارد خروجی سیگنال است که برای اکثر سیستم های اتوماسیون صنعتی مناسب است.
- **خروجی سیگنال پالس**: مناسب برای برنامه هایی که نیاز به شمارش پالس دارند، که اغلب برای انباشت جریان، انتقال از راه دور یا کنترل پیوند استفاده می شود.
- **خروجی سیگنال دیجیتال**: مانند خروجی های Modbus RTU، Profibus، Hart و سایر پروتکل ها، مناسب برای ارتباط داده و یکپارچه سازی با سایر دستگاه های هوشمند (مانند PLC، DCS).
8. **سطح حفاظت و شرایط محیطی**
- **سطح حفاظت**: فلومتر باید سطح حفاظتی مناسبی را با توجه به محیط استفاده انتخاب کند. سطوح حفاظتی رایج IP65، IP67 و IP68 هستند. یک سطح حفاظتی مناسب را با توجه به رطوبت، گرد و غبار و اینکه آیا در محیط کاربرد در معرض هوای بیرون قرار دارد انتخاب کنید.
- **نوع ضد انفجار**: در محیط های انفجاری (مانند صنایع پتروشیمی) ممکن است نیاز به انتخاب فلومتر الکترومغناطیسی ضد انفجار داشته باشید.
9. **روش تامین برق**
- **نیازهای منبع تغذیه**: بسته به شرایط برق در محل، فلومتر الکترومغناطیسی می تواند با جریان متناوب (AC) یا جریان مستقیم (DC) تغذیه شود. برق مورد نیاز معمول 24 ولت DC یا 110/220 ولت AC است.
- **نسخه کم مصرف**: برای نصب از راه دور یا مکان های بدون منبع تغذیه پایدار، می توانید یک نسخه کم مصرف یا یک مدل با انرژی خورشیدی را انتخاب کنید.
اصول اندازه گیری
اصل اندازه گیری فلومتر الکترومغناطیسی بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فرادی است. این سنسور عمدتا از لوله اندازه گیری با پوشش جدا شده، یک جفت الکترود نصب شده با نفوذ دیواره لوله اندازه گیری، یک جفت سیم پیچ و هسته آهنی برای تولید میدان مغناطیسی فعال تشکیل شده است. هنگامی که سیال رسانا از طریق لوله اندازه گیری سنسور جریان می یابد، سیگنال ولتاژ به نسبت مستقیم با سرعت متوسط جریان سیال به الکترودها القا می شود. سیگنال تقویت شده و توسط فرستنده پردازش می شود تا عملکردهای مختلف نمایشگر را تحقق بخشد.
شماتیک مدار مبدل
مبدلها یک جریان هیجانانگیز پایدار به سیم پیچ در سنسور فلومترهای الکترونتیکی میدهند تا B ثابت شود و نیروی الکتروموتور را تقویت کرده و آن را به سیگنالهای استاندارد جریان یا فرکانس تبدیل میکند تا سیگنالها برای نمایش، کنترل و پردازش مورد استفاده قرار گیرند. شماتیک مدار مبدل در شکل 2.1 نشان داده شده است.
جدول منوی تنظیمات پارامتر
منوی تنظیمات مبدل از 45 مورد تشکیل شده است. بسیاری از آنها قبل از حمل و نقل توسط سازنده تنظیم می شوند. هنگام درخواست تغییر آنها ضروری نیست. تنها تعداد کمی از آنها وجود دارد که توسط کاربر با توجه به برنامه تنظیم می شود. آیتم های منو در جدول زیر آمده است:
شماره مورد | نمایش منو | روش تنظیم | سطح رمز عبور | محدوده ارزش |
1 | زبان | گزینه | 1 | چینی/انگلیسی |
2 | اندازه سنسور | گزینه | 1 | 3 - 3000 میلی متر |
3 | محدوده جریان | اصلاح کنید | 1 | 0 - 99999 |
4 | خودکار Rng Chg | گزینه | 1 | روشن / خاموش |
5 | میرایی | گزینه | 1 | 0 - 100 ثانیه |
6 | فلو دیر. | گزینه | 1 | Fwd/ Res |
7 | جریان صفر | اصلاح کنید | 1 | +/-0.000 |
8 | قطع LF | اصلاح کنید | 1 | 0 - 99٪ |
9 | Cutoff Enble | گزینه | 1 | روشن / خاموش |
10 | Rate-Of-Chng | اصلاح کنید | 1 | 0 - 30٪ |
11 | زمان محدود | اصلاح کنید | 1 | 0 - 20 ثانیه |
12 | کل واحد | گزینه | 1 | 0.0001 لیتر - 1 متر مکعب |
13 | چگالی جریان | اصلاح کنید | 1 | 0.0000 - 3.9999 |
14 | نوع فعلی | گزینه | 1 | 4-20mA/0-10mA |
15 | خروجی پالس | گزینه | 1 | Frq/ پالس |
16 | فاکتور نبض | گزینه | 1 | 0.001 لیتر - 1 متر مکعب |
17 | فرکانس حداکثر | اصلاح کنید | 1 | 1 - 5999 هرتز |
18 | آدرس Comm | اصلاح کنید | 1 | 0 - 99 |
19 | بودرات | گزینه | 1 | 600 - 14400 |
20 | EmpPipe Det. | گزینه | 1 | روشن / خاموش |
21 | EmpPipe Alm | اصلاح کنید | 1 | 200.0 KΩ |
22 | سلام ALM Enble | گزینه | 1 | روشن / خاموش |
23 | سلام الم لیمیت | اصلاح کنید | 1 | 000.0 - 199.9٪ |
24 | لو الم انبله | گزینه | 1 | روشن / خاموش |
25 | Lo Alm Limit | اصلاح کنید | 1 | 000.0 - 199.9٪ |
26 | RevMeas.Enbl | گزینه | 1 | روشن/خاموش |
27 | سنسور S/N | اصلاح کنید | 2 | 000000000000-999999999999 |
28 | واقعیت سنسور | اصلاح کنید | 2 | 0.0000 - 3.9999 |
29 | حالت میدانی | گزینه | 2 | حالت 1،2،3 |
30 | در حال ضرب کردن | اصلاح کنید | 2 | 0.0000 - 3.9999 |
31 | F. مجموعه کل | اصلاح کنید | 3 | 0000000000 - 9999999999 |
32 | مجموعه R.Total | اصلاح کنید | 3 | 0000000000 - 9999999999 |
33 | کنترل ورودی | گزینه | 3 | غیرفعال/توقف Tot/Reset Tot |
34 | کلر توتالیزر | رمز عبور | 3 | 00000 - 59999 |
35 | کلر توت. کلید | اصلاح کنید | 3 | 00000 - 59999 |
36 | تاریخ –y/m/d * | اصلاح کنید | 3 | 99/12/31 |
37 | زمان-h/m/s * | اصلاح کنید | 3 | 23/59/59 |
38 | رمز عبور L1 | اصلاح کنید | 3 | 0000 - 9999 |
39 | رمز L2 | اصلاح کنید | 3 | 0000 - 9999 |
40 | رمز L3 | اصلاح کنید | 3 | 0000 - 9999 |
41 | صفر فعلی | اصلاح کنید | 4 | 0.0000 - 1.9999 |
42 | حداکثر فعلی | اصلاح کنید | 4 | 0.0000 - 3.9999 |
43 | فاکتور متر | اصلاح کنید | 4 | 0.0000 - 3.9999 |
44 | Convtr S/N | اصلاح کنید | 4 | 0000000000-9999999999 |
45 | بازنشانی سیستم | رمز عبور | 4 |
کاربرد سناریو:
سوالات متداول
1. س: برای انتخاب مدل مناسب چه اطلاعاتی باید ارائه شود؟
A: زمینه کاربرد، فشار اسمی، دمای متوسط و متوسط، منبع تغذیه، خروجی،
محدوده جریان، دقت، اتصال و سایر پارامترها.
2. س: آیا شما یک شرکت تجاری یا تولید کننده هستید؟
A: ما یک تولید کننده تایید شده ISO هستیم که متخصص در ابزار اندازه گیری سطح و جریان است.
خدمات OEM و ODM در دسترس هستند. به دیدار ما در چین خوش آمدید.
3. س: MOQ شما چیست؟
A: برای شروع همکاری ما، سفارش نمونه قابل قبول است.
4. س: تاریخ تحویل شما برای فلومتر گازوئیل مینی میکرو توربین هوشمند چیست؟
A: تاریخ تحویل حدود 3-15 روز کاری پس از دریافت پرداخت است.
5. س: شرایط پرداخت شما چیست؟
A: ما از T/T، PayPal، Western Union پشتیبانی می کنیم.
برای سفارش تولید انبوه، 30٪ پیش پرداخت و 70٪ مانده قبل از حمل و نقل است.
6. س: آیا گارانتی برای فلومتر دارید؟
A: بله، ما 12 ماه گارانتی داریم.
در هر زمان با ما تماس بگیرید