نظرة عامة على مقياس تدفق المياه الكهرومغناطيسي
مقياس تدفق المياه الكهرومغناطيسيهو جهاز لقياس التدفق مصنوع وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي لقياس التدفق الحجمي للمياه الموصلة.
في عام 1922، استخدم ويليامز إي جيه (WlamsE.J) لأول مرة أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي على الأنابيب الدائرية المغلقة؛ وفي عام 1937، نجح كولين أ. (Kolin A.) في قياس تدفق الدم في الأوعية الدموية باستخدام مقياس التدفق المغناطيسي؛ وفي أوائل الخمسينيات، دخلت تقنية EMF حيز التطبيق الصناعي، حيث أطلقت شركة توبي الهولندية (سلف شركة ألتو ميتر) منتجاتها لأول مرة للصناعات التحويلية، لتصبح بذلك جيلاً جديداً من مقاييس التدفق التي دخلت التطبيقات الناضجة مبكراً. في السنوات الأخيرة، يمثل الإنتاج العالمي لتقنية EMF ما بين 5% و6.5% من إجمالي عدد أجهزة قياس التدفق الصناعية. وفي عام 1994، تم إنشاء أول مصنع لمقاييس تدفق المياه الكهرومغناطيسية، حيث أنتج ما بين 95,000 و125,000 مقياس تدفق مغناطيسي.
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي للمياه
في العديد من الصناعات، مثل البتروكيماويات، وتعدين الحديد والصلب، وإمدادات المياه والصرف الصحي، وري الري، ومعالجة المياه، وقياس ومراقبة مياه الصرف الصحي لحماية البيئة، وصناعة الورق، والأدوية، والأغذية، وغيرها من عمليات الإنتاج الصناعية والزراعية، هناك حاجة إلى أنواع عديدة من عدادات تدفق المياه، مثل عداد تدفق المياه المالحة، وعداد تدفق المياه المحلاة، وعداد تدفق مياه الأمونيا، وعداد تدفق مياه البحر، وعداد تدفق المياه النقية، ومياه الشرب، ومياه الصنبور، وعداد تدفق مياه الصرف الصحي، ومياه الصرف الصحي، وعداد تدفق مياه الصرف، وعداد تدفق المياه الصحية، وعداد تدفق المياه الحمضية، والمياه القلوية، ومياه الآبار، وعداد تدفق المياه الجوفية، والمياه السطحية، ومياه المكثفات، وعداد تدفق مياه مكافحة الحرائق، وملاط الأسمنت، والمياه المعدنية، وبيروكسيد الهيدروجين، والمياه العسرة، والمياه اليسرة، وعداد تدفق المياه المعبأة؛
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي قياس معدل تدفق المياه وحساب إجمالي المياه الماء الذي يتميز بالتوصيل الكهربائي.
مبدأ عمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي
يعتمد مبدأ عمل مقياس تدفق الماء الكهرومغناطيسي على قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، والذي ينص على أنه عند تحرك موصل في مجال مغناطيسي، تتولد قوة دافعة كهربائية مستحثة عند طرفيه. يتدفق الماء الموصل في أنبوب القياس غير المغناطيسي بشكل عمودي على المجال المغناطيسي، ويتولد جهد مستحث يتناسب مع تدفق الماء في الاتجاه العمودي على اتجاه التدفق. يتكون مقياس تدفق الماء المغناطيسي من مستشعر تدفق ومحول تدفق مغناطيسي. توجد ملفات إثارة في أعلى وأسفل أنبوب القياس. بعد مرور تيار الإثارة، يتولد مجال مغناطيسي يمر عبر أنبوب القياس. يتم تركيب زوج من الأقطاب الكهربائية على الجدار الداخلي لأنبوب القياس للتلامس مع الماء، ويتم سحب الجهد المستحث وإرساله إلى المحول. يوفر المحول تيار الإثارة.
ميزة مقياس تدفق المياه الكهرومغناطيسي
- قناة القياس الخاصة بمستشعر تدفق المياه الإلكتروني عبارة عن أنبوب مستقيم أملس بدون عنصر كشف تدفق يعيق التدفق، وهو ليس من السهل انسداده ومناسب لقياس السوائل ثنائية الطور السائلة والصلبة التي تحتوي على جزيئات أو ألياف صلبة، مثل اللب، وملاط الفحم والماء، ومياه الصرف الصحي.
- لا تتسبب عدادات التدفق المغناطيسية للمياه في فقدان الضغط بسبب اكتشاف التدفق. وهي الأنسب لخطوط أنابيب إمداد المياه ذات الأحجام الكبيرة التي تتطلب فقدان مقاومة منخفض، مثل عداد تدفق المياه DN200، وعداد تدفق المياه بحجم قرص 10 بوصات، وعداد تدفق المياه الرقمي 12 بوصة؛
- لا يتأثر معدل التدفق الحجمي المقاس بواسطة EMF بشكل كبير بالتغيرات البطيئة في كثافة الماء السائل ولزوجته ودرجة حرارته وضغطه وموصليته.
- بالمقارنة مع معظم عدادات تدفق المياه الأخرى، فإن متطلبات قسم الأنبوب المستقيم أقل أيضًا.
- تتميز عدادات قياس التدفق المغناطيسي للماء بنطاق قياس واسع، يتراوح عادةً بين 20:1 و50:1، كما أن نطاق التدفق الاختياري واسع أيضًا. ويمكن اختيار سرعة تدفق الماء ضمن نطاق يتراوح بين 0.5 و10 أمتار في الثانية.
- تتوفر في عدادات تدفق المياه الكهرومغناطيسية خيارات عديدة لمستشعرات تدفق المياه، بدءًا من مستشعرات التدفق الدقيقة 3 مم وصولًا إلى 30000 مم. تشمل الطلبات الشائعة عدادات تدفق المياه الدقيقة 3/8 بوصة و1/4 بوصة، وعدادات تدفق المياه المغناطيسية 1/2 بوصة، وعدادات المياه المغناطيسية 1 بوصة و2 بوصة، و6 بوصات، و8 بوصات، و10 بوصات، وغيرها.
- يمكن لمقياس تدفق المياه الكهرومغناطيسي قياس تدفق المياه ثنائي الاتجاه للأمام والخلف، كما يمكنه قياس تدفق المياه النابض؛
- مخرج مقياس تدفق المياه المغناطيسي هو مخرج خطي 4-20 مللي أمبير؛ وهو مقياس تدفق مياه إلكتروني؛
- يسهل اختيار نوع المواد المستخدمة في مقياس التدفق المغناطيسي عند ملامسته لأنواع مختلفة من المياه، ويمكن استخدامه مع المياه المسببة للتآكل أو المياه المتسخة أو المياه النظيفة؛
- عداد تدفق المياه الكهرومغناطيسي منخفض السعر، يبدأ سعره من 400 دولار.
عيوب مقياس تدفق المياه الكهرومغناطيسي
- لا يمكن لجهاز قياس المجال الكهرومغناطيسي قياس المياه ذات الموصلية المنخفضة جدًا، مثل مشتقات البترول والمذيبات العضوية، ومياه التناضح العكسي، والمياه النقية، وما إلى ذلك.
- لا يمكن قياس الغازات والأبخرة ومياه الصرف الصحي التي تحتوي على العديد من الفقاعات الكبيرة.
- لا يمكن استخدام أجهزة قياس المجال الكهرومغناطيسي للأغراض العامة مع المياه ذات درجات الحرارة العالية بسبب محدودية مواد التبطين ومواد العزل الكهربائي؛ بعض نماذج الأجهزة تستخدم للسوائل، مثل الماء المتجمد تحت درجة حرارة الغرفة، ويتلف العزل بسبب التكثيف (أو الصقيع) خارج أنبوب القياس.
المواصفات الفنية لمقياس تدفق المياه الكهرومغناطيسي
- حجم المستشعر الرئيسي: قطر الأنبوب المناسب: من 3 مم إلى 3000 مم، من مقياس تدفق المياه الصغير إلى مقياس تدفق المياه في الأنابيب الكبيرة
- مادة القطب الكهربائي: 316L (الفولاذ المقاوم للصدأ)، HC (هاستيلوي C)، HB (هاستيلوي B)، Ti (التيتانيوم)، Ta (التنتالوم)
- الماء المناسب ذو موصلية كهربائية > 5 ميكروسيمنز/سم
- نطاق قياس الماء 0.1~10 م/ث
- مقياس تدفق المياه الكهرومغناطيسي الدقة: الفئة 0.3، 0.5، 1.0
- مقياس تدفق المياه الإلكتروني إشارة الخرج 4~20 مللي أمبير تيار مستمر، الحمل ≤750 أوم؛ 0~3 كيلو هرتز، 5 فولت نشط، عرض نبضة متغير، خرج تردد فعال عالي: واجهة RS485، PROFIBUS-DP، بروتوكول HART؛
- ضغط التشغيل 1.0 ميجا باسكال، PN16، PN40، 16 ميجا باسكال (خاص)، 150 رطل، 300 رطل، 600 رطل، ANSI، ASME، JIS، DIN؛
- درجة حرارة السائل -20 درجة مئوية ~ 80 درجة مئوية، 80 درجة مئوية ~ 130 درجة مئوية، 130 درجة مئوية ~ 180 درجة مئوية؛
- درجة حرارة التشغيل: من -40 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية؛ درجة حرارة المحول: من -15 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية
- درجة الحرارة المحيطة ≤85% رطوبة نسبية (عند 20 درجة مئوية)
- مصدر الطاقة 220 فولت تيار متردد ±10%؛ 50 هرتز ±1 هرتز؛ 24 فولت تيار مستمر ±10% أو مقياس تدفق المياه المغناطيسي الذي يعمل بالبطارية؛
- استهلاك الطاقة ≤ 8 واط
- مستوى الحماية لمقياس تدفق المياه المغناطيسي: IP65، IP68
- مادة غلاف مقياس تدفق المياه المغناطيسي: فولاذ كربوني، SUS 304 أو SUS 316؛
