ما هو مقياس التدفق؟
مقياس التدفق هو جهاز قياس يستخدم في الغالب لقياس تدفق السوائل في الأنابيب أو القنوات المفتوحة. يعد مقياس التدفق جزءًا مهمًا من علوم وتكنولوجيا القياس. تستخدم عدادات التدفق على نطاق واسع في مختلف المجالات مثل إنشاءات الدفاع الوطني ، والإنتاج الصناعي والزراعي ، والبحث العلمي ، والتجارة الخارجية ، وحياة الناس. إذا لم يكن هناك قياس للتدفق ، فلن تكون الصناعة قادرة على الإنتاج بشكل طبيعي ، ولن تكون قادرة على ضمان التجارة بين الصناعات. في الصناعة الكيميائية ، سيؤدي قياس التدفق غير الدقيق إلى فشل المكونات الكيميائية في تلبية المتطلبات القياسية ، ولا يمكن ضمان جودة المنتج.
في الحالات الأكثر خطورة ، قد يؤدي ذلك إلى حوادث سلامة الإنتاج. في الإنتاج الصناعي ، من المهم جدًا قياس وضبط تدفق السائل والغاز والبخار والوسائط الأخرى. دقة قياس التدفق لها أهمية كبيرة في الإنتاج الصناعي. مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا ، أصبحت دقة قياس التدفق في التطبيقات الصناعية عاملاً مهمًا لضمان التشغيل الآمن
أنواع مقاييس الجريان
يتم تقسيم أنواع عدادات التدفق وفقًا للمبدأ: مقياس الجريان الحجمي ، مقياس الجريان بالضغط التفاضلي ، مقياس الجريان الدوراني ، مقياس الجريان التوربيني ، مقياس التدفق من النوع المغناطيسي ، مقياس الجريان الدوامي ، مقياس التدفق الكتلي ، إلخ.
التاريخ نوع مقياس التدفق المغناطيسي
مقياس التدفق من النوع المغناطيسي هو نوع من الأجهزة التي يمكن أن تقيس تدفق حجم السائل الموصل ، والذي يتكون من مبدأ قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي. في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، حقق مقياس التدفق الكهرومغناطيسي تطبيقًا صناعيًا. في أواخر السبعينيات ، حلت إثارة الموجة المستطيلة منخفضة التردد محل طريقة إثارة التيار المتردد بتردد الطاقة المستخدمة في المرحلة المبكرة. في السنوات الأخيرة ، تم استخدام مقاييس التدفق المغناطيسية على نطاق واسع كمقياس تدفق مياه الصرف الصحي أو مقياس تدفق مياه الشرب في مشاريع إمدادات المياه والصرف ، أو مقياس تدفق الطين أو اللب في صناعة الورق ، سائل تآكل قوي مثل مقياس تدفق الحمض في الصناعة الكيميائية والانفجار التحكم في مياه تبريد الفرن ومراقبتها في صناعة الحديد والصلب ، وصناعة الأدوية ، وصناعة الأغذية ، والهندسة البيولوجية وغيرها من الأماكن ذات متطلبات قياس التدفق الصحي ، على سبيل المثال مقياس التدفق الحمضي ، وعدادات التدفق من النوع المغناطيسي الصحي ، وعدادات التدفق الكيميائي. ، إلخ.
مبدأ مقياس التدفق من النوع المغناطيسي
يعتمد مبدأ القياس على قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي. أي: عندما يتحرك السائل الموصل في المجال المغناطيسي لقطع خط المجال المغناطيسي ، يولد الموصل قوة دافعة كهربائية مستحثة ، والقوة الدافعة الكهربائية المستحثة E هي:
E = KBVD (1)
في الصيغة:
K هو ثابت الصك ؛
B هي شدة الحث المغناطيسي ؛
V هو متوسط سرعة التدفق في قسم أنبوب القياس ؛
D هو القطر الداخلي لأنبوب القياس.
عندما يقيس مقياس التدفق الحثي التدفق ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي عندما يتدفق السائل بشكل عمودي على اتجاه التدفق ، ويؤدي تدفق السائل الموصل إلى إحداث جهد متناسب مع متوسط معدل التدفق (أي تدفق الحجم) ، و تمر إشارة الجهد المستحث عبر سائلين. يتم الكشف عن الأقطاب الكهربائية في اتصال مباشر وإرسالها إلى مضخم الإشارة من خلال كابل إشارة خاص ، ثم يتم تحويلها في النهاية إلى إشارة خرج موحدة.
المواصفات الفنية لمقياس التدفق من النوع المغناطيسي
- دقة مقياس التدفق المغناطيسي 0.2٪ - 0.5٪ ؛
- حجم مستشعر تدفق Magmeter: 1/2 "، 3/4" ، DN25 ، قرص 40 مم ، 2 بوصة مقياس التدفق المغناطيسي. 3 بوصة ، DN100 ، مقياس التدفق الكهرومغناطيسي مقاس 4 بوصات ، مقياس التدفق الكهرومغناطيسي 5 بوصات ، 6 بوصات ، DN200 ، 8 بوصة ، 300 مم ، مقياس التدفق المغناطيسي ، يمكن تحويل الحد الأقصى إلى مقياس تدفق مغناطيسي 2000 مم.
- يمكن صنع السوائل: سائل موصلية تزيد عن 5u / سم ، سائل القياس العادي يشمل الماء ، والمياه المحمولة ، ومياه الشرب ، ومياه الصرف ، والصرف الصحي ، والمواد الكيميائية ، والحمض ، و HCL ، وما إلى ذلك ؛
- تصنيف الضغط لمقياس التدفق المغناطيسي: PN16 ، PN25 ، PN40 ، ANSI 150LB ، ANSI 300LB ، JIS 10K ، 20K ، إلخ ؛
- سرعة التدفق لمقياس التدفق الاستقرائي: 0.5 ~ 10 م / ث ؛
- قياس التدفق إلى الأمام أو العكسي ، هو مقياس تدفق ثنائي الاتجاه ؛
- مادة الأقطاب الكهربائية: SUS 316L ، Hastelloy C ، Hastelloy B ، التنتالوم ، التيتانيوم ، كربيد التنجستن ، قطب بلاتينيوم ؛
- مادة البطانة: تفلون ، PFA ، مطاط ، إلخ
- مستوى الحماية: IP65 ، IP68 ؛
- مادة الإسكان: فولاذ كربوني قياسي ، خيار مع الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أو 316 ؛
- خرج مقياس التدفق المغناطيسي الرقمي: نبض ، تردد أو تيار 4-20Ma ؛
- الاتصالات: RS485 MODBUS أو HART أو PROFIBUS-DP
- اتصال العملية: نهايات ذات حواف أو خيط أو وصلة ثلاثية المشبك أو رقاقة ؛
مزايا مقياس التدفق المغناطيسي
- (1) لا يتأثر قياس التدفق الكهرومغناطيسي بكثافة السوائل واللزوجة ودرجة الحرارة والضغط وظروف العمل الأخرى ؛
- (2) لا يوجد عنصر خنق في أنبوب القياس ، إنه مقياس تدفق التجويف الكامل ، لذلك عندما يتدفق السائل عبره ، لن يتسبب عداد المياه المغناطيسي في فقد الضغط ، ومتطلبات أقسام الأنابيب المستقيمة منخفضة نسبيًا مقارنة بالأنواع الأخرى من مقاييس التدفق
- (3) مقياس تدفق مقياس mag لديه مقاومة جيدة للتآكل ومقاومة التآكل ؛
- (4) استهلاك الطاقة لمستشعر التدفق الحثي المغناطيسي منخفض نسبيًا مقارنة بالأشكال الأخرى من مقاييس التدفق ، ونقطة الصفر مستقرة ، والدقة عالية ؛
- (5) يحتوي مستشعر التدفق الحثي المغناطيسي على أشكال تركيب مختلفة يمكن بسهولة تحديدها من قبل المستخدمين ، مثل: مقياس ماج من النوع المتكامل ، وعدادات تدفق ماج من نوع العرض عن بعد ، وأجهزة إرسال تدفق مغناطيسية مثبتة على الحائط ؛
- (6) يمكن لمستشعر التدفق الاستقرائي المغناطيسي قياس اتجاهين ، فهو مقياس تدفق ثنائي الاتجاه ، ويمكنه عرض التدفق الأمامي والخلفي ، ولديه مجموعة متنوعة من خيارات الإخراج ، مثل: التيار ، والنبض ، والاتصال الرقمي ، و HART ، و PRODIBUS ، و MODBUS إلخ.
عيوب مقياس التدفق المغناطيسي
(1) مقياس تدفق متر ماج من المستحيل قياس الغاز والبخار والوسيط الذي يحتوي على كمية كبيرة من الغاز ؛
(2) مستشعر التدفق الحثي المغناطيسي من المستحيل أساسًا قياس الوسائط السائلة ذات الموصلية المنخفضة جدًا أو عدم الموصلية ، ولا يمكن استخدام مقياس mag لقياس الزيت أو الديزل ؛
(3) سوف يتأثر مقياس التدفق الحثي المغناطيسي بالمجال المغناطيسي القوي المحيط.
اختيار مقياس التدفق المغناطيسي
1. أقطاب استشعار التدفق المغناطيسي بشكل عام ، تكون الأقطاب الكهربائية القياسية من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L ، ويمكن استخدامها للوسيط الذي لا يتبلور ويلوث القطب ؛ إذا كان الوسيط أكالًا ، على سبيل المثال عدادات تدفق الحمض ، فيجب اختياره وفقًا لوسط التآكل المراد قياسه. على سبيل المثال ، لمقياس تدفق HCL ، مقياس تدفق حمض هيبوكلوروس ، مقياس تدفق حمض الكبريتيك ، نختار عادة أقطاب التنتالوم ، لمقياس تدفق مياه البحر ، مقياس تدفق كلوريد الحديديك أو مقياس تدفق الصودا الكاوية ، نختار عادةً أقطاب التيتانيوم ، مقياس تدفق المياه الصناعية ، المياه الخام ، مياه الصرف الصحي ، مياه الصرف الصحي ، الأحماض المخففة ، القلويات المخففة وغيرها من الأحماض والقواعد والأملاح ضعيفة التآكل ، يوصى باستخدام مادة 316L ؛ يوصى باستخدام مياه البحر والمياه المالحة والحمض الضعيف والقاعدة الضعيفة لاستخدام مادة Hastelloy ؛ نقطة الغليان يوصى باستخدام مادة التنتالوم للتآكل القوي لحمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك وحمض الكبريتيك.
2. بطانة جهاز استشعار التدفق المغناطيسي يجب اختيار بطانة مقياس التدفق المغناطيسي وفقًا لمدى تآكل الوسيط المقاس وخصائص التآكل للوسط ونطاق درجة حرارة التشغيل للوسيط. على سبيل المثال: -40 ~ 180 ℃ ، وسط تآكل قوي مثل مقياس التدفق الحمضي والقلوي ، يوصى باستخدام وسط صحي لاستخدام مادة Teflon و PFA. -5 ~ 80 ، المياه العامة ، مقياس تدفق مياه الصرف الصحي ، الطين ، اللب ، يوصى باستخدام مادة المطاط النيوبرين.
3. متطلبات مستوى حماية العلبة لمقياس التدفق من النوع المغناطيسي وفقًا للمعيار الوطني GB 4208-2017 ومعيار IEC للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC 529-76) ، يكون مستوى حماية العلبة:
IPXX ، الممثل الأول هو مستوى الغبار. بالنظر إلى البيئة القاسية والعوامل غير المؤكدة في الإنتاج الصناعي ، نختار أساسًا IP6X في الاستخدام الصناعي. يمثل الرقم 6 حماية كاملة من الأجسام الغريبة والغبار. لذلك ، نختار أساسًا IP65 \ IP66 \ IP67 \ IP68 لمستوى الحماية. في الصناعة ، نختار أساسًا IP65 و IP68. يستخدم مستشعر التدفق المغناطيسي IP68 المثبت في البئر أو البيئة الرطبة.
4. حلقة التأريض حلقة التأريض العادية ، حلقة التأريض الواقية ، تُستخدم لحماية حواف PTFE من التلف وحلقة التأريض العنق ، ومناسبة للوسائط الكاشطة ، وحماية البطانة الطرفية ، وإطالة عمر المستشعر (يوصى بطلب الجهاز ومعايرته ، وإلا فقد يؤثر ذلك على الدقة ) ، مادة حلقة التأريض: الفولاذ المقاوم للصدأ ، Hastelloy ، التنتالوم ، إلخ.
5. طريقة التثبيت
عرض متكامل مقياس التدفق المغناطيسي أو مقياس التدفق المغناطيسي العرض عن بعد
6. اختيار الطاقة 220 فولت تيار متردد أو 24 فولت تيار مستمر أو مقياس تدفق نوع مغناطيسي يعمل بالبطارية ؛
7. تصنيف مقاومة للانفجار نوع مقاوم للانفجار Exd IICT6 أو نوع مقاوم للانفجار ؛
استنتاج
باختصار ، فإن مفتاح الاختيار الصحيح لمقياس التدفق من النوع المغناطيسي في الصناعة ولضمان تطبيق طويل الأجل وموثوق به هو تأكيد معلمات التصميم ، وذلك لضمان أن مقياس التدفق الكهرومغناطيسي دقيق وموثوق أثناء الاختيار ، ونفذت بصرامة بعد الوصول. تتوافق معايير القبول واحتياطات التركيب والبناء بدقة مع إرشادات الشركة المصنعة لماكيميتر. يُعتقد أن مقياس التدفق الكهرومغناطيسي سيُظهر خصائص دقيقة وموثوقة في التطبيقات الصناعية طويلة الأجل في المستقبل.
