جریان سنج الکترومغناطیسی یک دستگاه تکنولوژیکی است که به طور گسترده برای اندازه گیری جریان خنک کننده، برای اندازه گیری عملکرد مواد مایع و گاز استفاده می شود. مزایای بدون شک چنین سیستم هایی عبارتند از: اجرای طرح با استفاده از حداقل تعداد عناصر مکانیکی، عدم وجود مقاومت هیدرودینامیکی، بالاترین دقت در شاخص های ثبت.
جریان سنج الکترومغناطیسی - اصل کار
دستگاه های این دسته مجهز به هادی هایی هستند که در آنها به دلیل تقاطع میدان مغناطیسی با خطوط نیرو، نیروی حرکتی الکتریکی ایجاد می شود. جهت جریان تشکیل شده در هادی عمود بر جهت میدان مغناطیسی است. این الگو به طور کامل در قانون فارادی که اصل القای الکترومغناطیسی را توضیح می دهد، آشکار شده است.
هنگام جایگزینی هادی با جریان مایعی که الکتریسیته را هدایت می کند، نمودار مداری به دست می آید که بر اساس آن در واقع عمل می کند.فلومتر الکترومغناطیسی چنین دستگاه هایی می توانند به آهنرباهای دائمی یا الکتریکی مجهز شوند که با جریان متناوب تغذیه می شوند.
در ناحیه اندازه گیری فلومتر لوله ای از مواد غیر رسانا غیر مغناطیسی قرار داده شده است. اغلب این منطقه مجهز به درج های عایق ساخته شده از پلاستیک بی اثر است. استفاده از چنین عناصری به دستیابی به دقیق ترین قرائت ها در فرآیند اندازه گیری ویژگی های محیط کار کمک می کند.
مناطق عملیاتی
دومتر الکترومغناطیسی در چه مناطقی استفاده می شود؟ چنین دستگاه هایی بیشترین کاربرد را در زمینه حسابداری منابع انرژی و آب دارند. به طور خاص، چنین وسایلی در چیدمان سیستم های گرمایشی استفاده می شوند.
در حال حاضر، فلومتر الکترومغناطیسی به طور گسترده در صنایع بیوشیمیایی، متالورژی، مواد غذایی استفاده می شود. سازمان‌های ساختمانی، شرکت‌های سنگ‌پاشی، مؤسسات پزشکی به استفاده از دستگاه‌های این دسته متوسل می‌شوند.
جریان سنج الکترومغناطیسی در سازماندهی سیستم های کنترل اتوماتیک برای جریان رسانه های کاری ضروری است، جایی که نقش اصلی را درجه تاخیر در اندازه گیری نشانگرها ایفا می کند. این دستگاه برای ردیابی نرخ جریان در حال تغییر سریع مواد مایع و گاز استفاده می شود.
خطاهای اندازه‌شناسی
همانطور که با سالها تمرین در عملکرد ابزارهای اندازه گیری با میدان مغناطیسی ثابت نشان داده شده است، میانگین خطای آنهاحدود 1-2.5٪ است. منهای نشان داده شده هنگام اندازه گیری شاخص های رسانه های کم ضربان قابل توجه می شود. در این حالت اغلب خطاهای اضافی رخ می دهد که علت آن قطبی شدن الکترودها است که در تغییر مقاومت مبدل دستگاه منعکس می شود.
کاهش درصد خطاهای مترولوژیک در دبی سنج ها با میدان مغناطیسی ثابت با اجرای الکترودهای کلوملیوم و کربن یا هادی با پوشش پلاتین و تانتالیوم در طرح تسهیل می شود.
در مورد دستگاه هایی با میدان مغناطیسی متناوب، هیچ قطبی شدن الکترودها وجود ندارد که می تواند منجر به خطا در قرائت شود. با این حال، چنین دستگاه هایی دارای اثرات دیگری هستند که سیگنال را مخدوش می کنند:
- اثر ترانسفورماتور - وقتی مایع از هادی ها عبور می کند، که چرخش ها را تشکیل می دهند، سیم های اتصال و الکترودها نیروی حرکتی ترانسفورماتور را تشکیل می دهند. برای جبران این عمل، آهنرباهایی با جریان سوئیچ ثابت یا مدارهای جبرانی به مدار اندازه گیری فلومترها با میدان مغناطیسی متناوب وارد می شوند.
- اثر خازنی - به دلیل اختلاف پتانسیل قابل توجه بین سیم‌کشی اتصال و سیستم مسئول تشکیل میدان مغناطیسی رخ می‌دهد. خطاها در این مورد با محافظ دقیق عناصر سیستم جبران می شوند.
بررسی فلومترهای الکترومغناطیسی
راستی آزمایی فلومترهای الکترومغناطیسی چگونه انجام می شود؟دقیق ترین روش در اینجا توزین استاتیک (روش جرمی) است. برای اجرای آن از ترازوهای نمونه و شیر قطع کننده استفاده می شود که در حالت استارت-استاپ عمل می کند.
در حین کار، جرم خالص سیال عامل با توجه به اندازه گیری وزن ظرف قبل و بعد از پر شدن زمانی که محیط برای یک دوره زمانی معین از دبی سنج عبور می کند، تعیین می شود.
مزایای روش تأیید عبارتند از:
- دقت اندازه گیری شاخص های جریان نرمال شده؛
- امکان همبستگی نتایج با مقادیر مربوط به استانداردهای دولتی؛
- امکان تأیید جریان سنج که با مایعات داغ کار می کند؛
- اتوماسیون فرآیند.
انواع دبی سنج
علاوه بر دبی سنج های الکترومغناطیسی، انواع مختلفی از دستگاه های دیگر برای اندازه گیری ویژگی های رسانه های کاری عبوری از خطوط لوله وجود دارد. در حال حاضر، بر اساس اصل عملکرد، گروه های زیر از دستگاه ها متمایز می شوند:
- حرارتی;
- اولتراسونیک؛
- vortex;
- Coriolis;
- مکانیکی؛
- میکروفلومتر.
بعد، به طور مختصر ویژگی های هر نوع دبی سنج های الکترومغناطیسی را بررسی خواهیم کرد.
هیت متر
اصل عملکرد مبتنی بر تغییر موضعی در خواص سیال عامل است، به عنوان مثال، دما در جریان، و به دنبال آن اندازه گیری شاخص ها در یک سایت دور از محل ضربه. مشخص شدهاین روش به محاسبه سرعت متوسط حرکت ماده در طول مسیرهای رسانا کمک می کند.
به همین ترتیب، سایر خصوصیات یک ماده، به عنوان مثال، ترکیب شیمیایی، را می توان تغییر داد. با این حال، در بیشتر موارد، این رویکرد غیرقابل قبول است، اغلب زمانی که نیاز به استفاده از دبی متر در موسسات پزشکی است.
جریان سنج اولتراسونیک
عملکرد دستگاه هایی از این نوع بر اساس توانایی امواج صوتی برای انتشار در یک محیط متحرک است. با تعیین منبع وقوع اولتراسوند و گیرنده آن، می توان میزان جریان محیط کار را با توجه به شاخص های حرکت موج در یک قطعه خاص قضاوت کرد.
گردابسنج
در دستگاه های این طرح عنصر کاربردی اصلی یک هدف کروی یا دیسکی شکل است. قطعه بر روی یک کابل الاستیک ثابت ثابت می شود. هنگام عبور از سیستم، جریان محیط کار بر هدف تأثیر می گذارد که منجر به جابجایی آن می شود. این به نوبه خود باعث تغییر شکل کابل می شود که تغییرات روی آن توسط کرنش سنج های ویژه ثبت می شود. اطلاعات به دست آمده به شکل گیری قضاوت در مورد جهت و سرعت جریان ماده کمک می کند.
Coriolis متر
از نظر ساختاری، چنین دستگاه هایی از لوله ای تشکیل شده اند که در معرض ارتعاشات ناشی از یک ژنراتور خارجی قرار دارند. در صورت عدم وجود مایع در سیستم، ارتعاشات باعث شتاب همزمان تمام بخش های لوله می شود. با عبور مایع از آن، نیروی به اصطلاح کوریولیس وارد عمل می شود کهدر جهت مخالف جریان ورودی و خروجی ماده هدایت می شود. این منجر به تغییر در فاز ارتعاش لوله رسانا می شود و امکان تعمیر نشانگرهای لازم را فراهم می کند.
میکروفلومتر
این دسته از دستگاه های اندازه گیری شامل فلومترها هستند که با طراحی مینیاتوری خود متمایز می شوند. ابعاد یک دستگاه خاص با توجه به دامنه کاربرد آن تعیین می شود. چنین دستگاه هایی پاسخگوی نیاز موسسات پزشکی و شرکت های تولید مواد شیمیایی است.
طبق اصل کار، هر دستگاه مینیاتوری یک جریان سنج معمولی - یک متر الکترومغناطیسی است. اما به دلیل امکان کارکرد در شرایط تنگ، هزینه چنین دستگاه هایی یک مرتبه بالاتر است.
دومترهای مکانیکی
این گروه شامل دستگاه هایی است که از نظر ساختاری فاقد عناصر الکترونیکی هستند. نرخ جریان در اینجا با تأثیر محیط بر توربین های مکانیکی اندازه گیری می شود.
علی رغم قیمت مقرون به صرفه چنین فلومترهایی، دقت آنها جای تامل دارد. یکی دیگر از معایب استفاده از قطعات متحرک است که می تواند مانعی برای حرکت مواد گازی یا مایع شود. با این حال، با وجود منهای نشان داده شده، دبی سنج های مکانیکی به طور گسترده ای در شرایط خانگی استفاده می شود که نیاز به محاسبه مصرف آب باشد.
جریان سنج های الکترومغناطیسی - مدل های رایج
بیایید نگاهی بیندازیمفلومترهای الکترومغناطیسی که بیشترین تقاضا را در بازار داخلی دارند.
فلومتر الکترومغناطیسی "PREM" برای اندازه گیری حجم و سرعت جریان مواد مایع رسانای الکتریکی طراحی شده است. قرائت ها در دستگاه های خارجی که برای ثبت نام توسط کاربر مناسب است نمایش داده می شوند. چنین دستگاه هایی برای کار در مجتمع های صنعتی بزرگ مناسب هستند، برای خدمات مسکن و خدمات عمومی (به عنوان بخشی از سیستم های اندازه گیری انرژی آب و گرما) استفاده می شوند.
دومتر الکترومغناطیسی Promag برای ثبت محیط های کاری با دمای بالا مناسب است. این یک دستگاه الکترونیکی کاربردی پیچیده است. عمدتاً به عنوان بخشی از ساختارهای مدولار در اجرای فرآیندهای پیشرفته در مناطق صنعتی استفاده می شود.
"Peterflow" یک جریان سنج الکترومغناطیسی است که برای ثبت حجم و جریان حجم مایعات در حال حرکت از طریق خط لوله طراحی شده است. دستگاه های این برند در زمینه مهندسی برق حرارتی، مسکن و خدمات عمومی و در صنعت مورد تقاضا هستند. ویژگی های متمایز چنین دستگاه های اندازه گیری عبارتند از: قرار دادن تجهیزات الکترونیکی در یک محفظه جداگانه و کاملاً محافظت شده، وجود محافظ در برابر دسترسی غیرمجاز، اجرای نمایشگرهای گرافیکی مناسب با نور پس زمینه.
جریان سنج الکترومغناطیسی "ERSV VZLET" در حال حاضر رایج ترین دستگاه اندازه گیری در مسکن و خدمات عمومی است. برای ثبت جریان حجمی آب سرد و گرم قابل استفاده است.
جریان سنج الکترومغناطیسی "RISE" با عدم تلفات فشار در بخش های اندازه گیری شده خط لوله مشخص می شود، نیازی به نصب فیلترهای اضافی ندارد. بسته به نیاز کاربر، اطلاعات مربوط به نشانگرها را می توان بر روی یک فرکانس، پالس یا خروجی منطقی نمایش داد. فلومتر الکترومغناطیسی "RISE ER" وظیفه کنترل تخلیه خط لوله را دارد. تنها عیب نسبی چنین سیستم هایی نیاز به نصب بر روی مقاطع مستقیم است.
در پایان
همانطور که می بینید، فلومتر الکترومغناطیسی یک دستگاه اندازه گیری بسیار دقیق و کاربردی است. مبدل های اولیه چنین دستگاه هایی حاوی عناصر بیرون زده به خط لوله، قطعات بافت دار و باریک شدن پروفیل نیستند. این ویژگی ها کمترین خطا را در خوانش ها ایجاد می کنند. در میان چیزهای دیگر، دستگاه های الکترومغناطیسی امکان تمیز کردن و نگهداری خطوط لوله را بدون از بین بردن عناصر سیستم فراهم می کنند.
