اساس عملکرد فلومتر مغناطیسی

فلومترهای مغناطیسی با استفاده از قانون فارادی القای الکترومغناطیسی دبی مایع عبوری از یک لوله را تعیین می نمایند. در یک فلومتر مغناطیسی، میدان مغناطیسی تولید شده و از طریق لوله به جریان مایع منتقل میشود. بنا به قانون فارادی، جریان مایع رسانا در میدان مغناطیسی باعث می شود تا سیگنال ولتاژ در الکترودهای واقع بر روی دیوار لوله حس شود. با افزایش سرعت جریان داخل لوله، ولتاژ بیشتری تولید می شود. با توجه به بیان قانون فارادی ولتاژ متناسب با دبی و سرعت جریان مایع خواهد بود. یک فرستنده الکترونیکی سیگنال ولتاژ را برای تعیین دبی مایع پردازش می نماید.

 در مقایسه با بسیاری دیگر از تکنولوژی های اندازه گیری دبی، تکنولوژی مورد استفاده در فلومتر مغناطیسی سیگنال هایی خطی با جریان مایع داخل لوله تولید می کند. به این ترتیب، خرابی­ها و تعمیرات مرتبط با فلومترهای مغناطیسی بدون از دست دادن دقت نسبت به بقیه فلومترها می تواند به یک بیستم یا بیشتر نزدیک شود. فلومترهای مغناطیسی حدود 23٪ از تمام فلومترهای فروخته شده را به خود اختصاص داده اند.

مزایا و معایب فلومترهای مغناطیسی

فلومترهای مغناطیسی دارای دقت متوسط ​​بوده، بنابراین معمولا برای انتقال سیال به جز در موارد خاص که در آن سیال گران قیمت نمیباشد مانند آب استفاده نمی شود.

• از آنها می توان برای مصارف بهداشتی استفاده نمود.
• در اندازه دهانه های  بزرگ در دسترس می باشند.
• عملکرد آنها بدون افت فشار می­باشد.
• مناسب برای مایعات کثیف و حتی دوغاب
• دارای قابلیت اطمینان بالا و بسیار قابل اعتماد
• بر روی مایعات نارسانا مانند روغن یلا استفاده می باشد
• برای جریان بخار یا گاز نمی­توان استفاده کرد.

نحوه استفاده از فلومترهای مغناطیسی

فلومترهای مغناطیسی سرعت مایعات رسانا در لوله ها، مانند آب، اسیدها، مواد خورنده، و دوغاب را اندازه گیری می نمایند. فلومترهای مغناطیسی زمانی که هدایت الکتریکی مایع بیشتر از حدود سانتی متر/ μS 5 باشد می تواند به درستی عمل اندازه گیری را انجام دهد. باید توجه داشته باشید که استفاده از فلومترهای مغناطیسی در مایعات با رسانایی کم، مانند آب مقطر، آب تغذیه دیگ بخار، و یا هیدروکربن ها، برای اندازه گیری دبی جریان میتواند باعث خاموشی فلومتر و اندازه گیری جریان صفر گردد.

فلومترهای مغناطیسی منعی برای جریان و سیال ندارند به طوری که می توان از آنها برای مایعات تمیز، بهداشتی،کثیف، خورنده و ساینده استفاده نمود. فلومترهای مغناطیسی را می توان برای جریان مایعات رسانا مورد استفاده قرار داد، بنابراین هیدروکربن ها و سیالات گازی را نمی توانند با این تکنولوژی با توجه به ماهیت غیر رسانا و حالت گازی اندازه گیری شوند.

 فلومترهای مغناطیسی نیاز به خطوط لوله مستقیم در بالادست و پایین دست زیادی ندارند به طوری که آنها را می توان در طول­های کوتاهی از لوله نصب نمود. فلومترهای مغناطیسی به طور معمول برای عملکرد به 3-5 برابر قطر در بالادست و 0-3 برابر قطر در پایین دست به مسیر مستقیم لوله از سطح الکترودها اندازه گیری فلومتر مغناطیسی نیاز دارند.

کاربردهای دارای آب کثیف را می تواند در صنایع آب، فاضلاب و پسماند، استخراج و فرآوری مواد معدنی، توان ، کاغذ و خمیر کاغذ و صنایع شیمیایی یافت. مصارف در آب و فاضلاب شامل انتقال تحت نیروی مایعات در سیستم های لوله کشی بین مناطق آب / فاضلاب می باشند. فلومترهای مغناطیسی در صنایع تصفیه آب برای اندازه گیری فاضلاب، آب فرآیند، آب و مواد شیمیایی تصفیه شده و نشده مورد استفاده قرار میگیرد. در صنعت معدن و فرآورش مواد معدنی در کاربردهای شامل جریان آب و دوغاب فرآیند و جریان مواد سنگین می توان از فلومتر مغناطیسی استفاده نمود.

با انتخاب مناسب مواد سازنده فلومتر مغناطیسی میتوان جریان مایعات بسیار خورنده (مانند اسید ) دوغاب­های ساینده را با آنها اندازه گیری کرد. کاربردهای مایعات خورنده معمولا در فرآیند های شیمیایی صنعتی، و در سیستم های خوراک شیمیایی مورد استفاده در اکثر صنایع یافت می شود. کاربردهای دوغابی معمولا در معدن، فرآوری مواد معدنی، صنایع کاغذ و خمیر کاغذ، فاضلاب مورد انتظار می باشد.

فلومترهای مغناطیسی اغلب در سیستمهایی که در آن مایع با استفاده از گرانش تغذیه می گردد، استفاده می شوند. بنابراین مطمئن باشید که جهت گیری و نصب فلومتر مغناطیسی طوری باشد که کاملا با مایع پر شده و مملو از مایع باشد. عدم اطمینان از اینکه فلومتر به طور کامل با مایع پر شده به طور قابل توجهی می تواند در اندازه گیری دبی جریان عبوری تاثیر گذارد.

به خصوص هنگام کار فلومترهای مغناطیسی در خلاء مراقب باشید زیرا پوشش داخلی فلومتر مغناطیسی می تواند بواسطه خلا کنده شده و به داخل لوله مکیده شود. که می توان آسیب فاجعه باری برای فلومتر به دنبال داشته باشد. توجه داشته باشید که شرایط خلاء می تواند در لوله هایی که به ظاهر در معرض مصارف خلاء نمی باشند مانند لوله های که در آن یک گاز (اغلب تحت شرایط غیر طبیعی) متراکم و کاندنس می شود، رخ می دهد. به طور مشابه، درجه حرارت بیش از حد در فلومترهای مغناطیسی (حتی لحظه ای و در شرایط غیر طبیعی) می تواند آسیب دائمی در فلومتر بدنبال داشته باشد.

صنایع مورد استفاده برای فلومتر مغناطیسی

از فلومتر مغناطیسی می توان در صنایع زیر استفاده نمود:

• صنعت آب / فاضلاب
• مواد شیمیایی
•  مواد غذایی و آشامیدنی
•  نفت و گاز (البته نه برای مایعات نفت و گاز بلکه در فرآیندهای حمایتی)
• سیستم توان
• کاغذ و خمیر کاغذ
•  فلزات و معدن
•  و صنایع دارویی.

 هشدار برای استفاده فلومترهای مغناطیسی

 از یک فلومتر مغناطیسی در نزدیکی حد هدایت الکتریکی خود به دلیل احتمال خاموشی فلومتر استفاده ننمایید. بهتر است راهکارهایی برای تغییر ترکیب مایع و یا شرایط عملکرد آن در نظر گرفته شود تا هدایت الکتریکی مایع تغییر یافته و از این محدوده دور گردد.

در کاربرهای معمول، اندازه فلومترهای مغناطیسی طوری انتخاب می شوند تا سرعت جریان مایع عبوری حداکثر حدود 2-3 متر در ثانیه باشد. محدودیت های اختلاف فشار و / یا شرایط فرایند ممکن است مانع از استفاده از این خط مشی کلی گردد. به عنوان مثال، در لوله تغذیه جاذبه ای ( انتقال مایع بواسطه جاذبه صورت می گیرد) ممکن است نیاز به یک فلومتر مغناطیسی بزرگتر به منظور کاهش افت فشار باشد تا اجاره عبور مقدار مورد نیاز مایع از طریق فلومتر مغناطیسی بدون وجود سیستم لوله کشی پشتیبان را بدهد. در این حالت در حالتی که دبی جریان ثابت باشد فلومتر بزرگتر سرعت عبور جریان مایع کمتری نسبت به فلومتر کوچکتر خواهد داشت.

برای کاربردهای دوغابی مورد نیاز، مطمئن شوید که اندازه فلومترهای مغناطیسی طوری باشد که سرعت دوغاب عبوری بالاتر از سرعت مورد نیاز برای حل شدن و ماندن مواد جامد درون دوغاب (معمولا 1 فوت / ثانیه) به منظور اجتناب از رسوب و پر کردن لوله با مواد جامد که می تواند اندازه گیری را تحت تاثیر گذارده و به طور بالقوه توقف جریان را بدنبال داشته باشد، باشد. فلومترهای مغناطیسی برای مصارف ساینده معمولا با اندازه ای انتخاب می شوند که در سرعت کم (معمولا کمتر از 3 فوت / ثانیه) به منظور کاهش سایش عمل نمایند. در مصارف دوغاب ساینده، فلومتر باید بالاتر از سرعتی که در آن مواد جامد در دوغاب محلول می مانند، با وجود افزایش سایش بکار گرفته شوند. این مسائل ممکن است تغییر وسیعی در طیف مورد استفاده فلومترهای مغناطیسی ایجاد نماید، بنابراین اندازه آن ممکن است از اندازه برای جریان معادل آب تمیز. متفاوت باشد