ویژگی ها و کاربردهای فلومتر الکترومغناطیسی Solidat

​

​چکیده​
فلومتر الکترومغناطیسی MagFlow بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است. دو سیم پیچ الکترومغناطیسی در انتهای آن یک میدان مغناطیسی ثابت یا متناوب ایجاد می کنند. هنگامی که رسانه رسانا از طریق فلومتر الکترومغناطیسی جریان می یابد، یک نیروی الکتروموتور القایی (EMF) بین الکترودهای چپ و راست در دیواره داخلی لوله فلومتر قابل تشخیص است. بزرگی این EMF القایی متناسب با سرعت جریان محیط رسانا، چگالی شار مغناطیسی میدان مغناطیسی و عرض هادی (قطر داخلی لوله اندازه گیری فلومتر) است. سپس می توان نرخ جریان را از طریق محاسبات بیشتر محاسبه کرد. این مقاله بر روی فناوری اندازه‌گیری جریان ضروری در صنایع فرآیندی - فلومتر الکترومغناطیسی تمرکز دارد. اصل اندازه‌گیری آن را توضیح می‌دهد، ویژگی‌های انواع ساختاری مختلف فلومترهای الکترومغناطیسی را با هم مقایسه می‌کند، و راه‌حل‌های کاربردی ارائه‌شده توسط طیف کاملی از محصولات فلومتر الکترومغناطیسی ارائه‌شده توسط Solidat در شرایط کاری پیچیده مختلف را برجسته می‌کند. این به عنوان یک مرجع حرفه ای برای رسیدگی به چالش های اندازه گیری جریان در صنایعی مانند مواد شیمیایی، تصفیه آب، مواد غذایی و دارویی عمل می کند.

 

​کلمات کلیدی​
فلومتر الکترومغناطیسی؛ نوع انتگرال؛ نوع از راه دور؛ نوع درج؛ بهداشتی / نوع گیره; نوع فشار بالا- شارژ باتری؛ اندازه گیری جریان

 

​1. بررسی اجمالی​
در کنترل اتوماسیون و مدیریت انرژی صنایع فرآیندی، اندازه گیری دقیق سیال سنگ بنای بهینه سازی فرآیند، کنترل هزینه و تولید ایمن است. روش‌های اندازه‌گیری جریان سنتی مانند صفحات روزنه‌ای و توربین‌ها از مسائلی مانند افت فشار بالا، حساسیت به سایش، و نیازمندی‌های تعمیر و نگهداری بالا رنج می‌برند که محدودیت‌های قابل توجهی را به‌ویژه هنگام اندازه‌گیری مایعات رسانا نشان می‌دهند. بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی، فلومترهای الکترومغناطیسی به دلیل مزایایی مانند عدم وجود انسداد در داخل لوله اندازه‌گیری، افت فشار صفر، دقت اندازه‌گیری بالا و پایداری خوب، به راه‌حل ترجیحی برای اندازه‌گیری جریان مایع رسانا تبدیل شده‌اند.

با این حال، سناریوهای کاربردی مختلف چالش‌های مختلفی را برای فلومترها ایجاد می‌کنند: محیط‌های بسیار خورنده در صنایع شیمیایی، اندازه‌گیری قطر لوله‌های بزرگ در تصفیه آب، الزامات بهداشتی سخت در صنایع غذایی و دارویی، کمبود منابع برق در شبکه‌های خط لوله میدانی، و شرایط فشار بالا-در اکتشاف نفت به محلول‌های با فشار بالا نیاز دارند. Solidat، با درک عمیق نیازهای بازار، یک ماتریس محصول فلومتر الکترومغناطیسی کامل از SLDF7110 (نوع انتگرال) تا SLDF7160 (نوع با باتری) را راه اندازی کرده است. با طراحی ساختاری انعطاف پذیر و عملکرد عالی، تمام نیازهای اندازه گیری را از معمول تا شدید برآورده می کند.

 

​2. ویژگی های فن آوری های مختلف فلومتر الکترومغناطیسی​

​2.1 ویژگی های فلومترهای الکترومغناطیسی نوع یکپارچه و از راه دور​

​فلومتر الکترومغناطیسی نوع یکپارچه SLDF7110:سنسور و فرستنده را در یک واحد ادغام می کند که دارای ساختار فشرده، نصب و سیم کشی راحت و صرفه جویی در فضا است. رتبه حفاظتی پیش‌فرض آن IP65 است، مناسب برای شرایط کاری معمولی با دمای محیط متوسط ​​(-10 درجه تا +55 درجه)، حداقل لرزش خط لوله، و مشاهده و عملیات آسان. این یک انتخاب مقرون به صرفه برای اندازه گیری آب تمیز، فاضلاب، آب در گردش و غیره است.

​فلومتر الکترومغناطیسی نوع از راه دور SLDF7120:​ Features separate installation of the sensor and transmitter, connected via a dedicated cable. This design allows it to cope with harsher environments. When the installation site has high temperature (ambient temperature >دمای محیط 55 درجه یا بالا)، ارتعاش قوی خط لوله، رطوبت بالا یا گازهای خورنده، یا زمانی که فلومتر در مکان‌هایی که برای رفع اشکال نامناسب هستند مانند ارتفاعات بالا یا چاله‌های زیرزمینی نصب می‌شود، ساختار نوع از راه دور به فرستنده اجازه می‌دهد تا در اتاق کنترل یا مکان امن دور از محیط سخت نصب شود که قابلیت تجدیدپذیری و عمر مفید سیستم را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. بخش حسگر آن دارای رتبه حفاظتی بالای پیش فرض IP68 است.

​2.2 ویژگی های فلومترهای الکترومغناطیسی کاربردی خاص​

​نوع درج SLDF7130 فلومتر الکترومغناطیسی:​ به طور خاص برای خطوط لوله با قطر بزرگ-از DN100 تا DN3000 طراحی شده است، به ویژه برای شبکه های خط لوله تامین آب و زهکشی که در آن تولید نمی تواند متوقف شود. بزرگترین مزیت آن این است که نصب و نگهداری نیازی به برش خط لوله فرآیند ندارد. "تعویض داغ" را می توان با حفاری یک سوراخ در خط لوله به دست آورد که هزینه های نصب و تاثیر بر تولید را تا حد زیادی کاهش می دهد. این به نقطه درد ناشی از هزینه های بالا مرتبط با اندازه گیری جریان بزرگ خط لوله می پردازد.

​فلومتر الکترومغناطیسی بهداشتی/کلمپ SLDF7140:طراحی شده برای استانداردهای بهداشتی دقیق صنایع غذایی، آشامیدنی و دارویی. دارای آسترهای صاف و بدون درز (به عنوان مثال، PTFE، PFA) و اتصالات نوع سریع-گیره قطع اتصال{4}}برای اطمینان از عدم باقی ماندن و تمیز کردن آسان، سازگاری کامل با فرآیندهای CIP (-در-در محل) و SIP (بخار{7}در محل{8}). ساختار آن ایمنی محصول را تضمین می کند و از خطرات آلودگی جلوگیری می کند.

​SLDF7150-فرومتر الکترومغناطیسی نوع فشار بالا:​​ برای اندازه‌گیری رسانه‌های جامد دو فازی مایع-جامد-مانند تزریق آب با فشار بالا، گل و لای و دوغاب در سیستم‌های نفتی، زمین‌شناسی و میدان نفتی ساخته شده است. با استفاده از فناوری پوشش ویژه و ساختار سنسور قوی، می‌تواند فشارهای شدید تا 42 مگا پاسکال را تحمل کند و پایداری و قابلیت اطمینان اندازه‌گیری را در شرایط ضربه قوی و شرایط سخت حفظ کند.

​جریان سنج الکترومغناطیسی با باتری SLDF7160:به طور مبتکرانه از یک باتری داخلی برای تامین برق استفاده می‌کند و چالش‌های اندازه‌گیری را در سناریوهای میدانی مانند شبکه‌های تامین آب شهری و آبیاری کشاورزی که در آن پوشش شبکه وجود ندارد یا تامین برق مشکل است را به طور کامل حل می‌کند. همراه با طراحی فوق العاده{1}}مصرف انرژی پایین، عملکرد طولانی مدت- بدون نظارت را ممکن می‌سازد و ابزاری کلیدی برای نظارت بر داده‌ها و تسویه تجارت در سیستم‌های آب هوشمند فراهم می‌کند.

 

​3. اصل جریان سنج های الکترومغناطیسی​
اصل کار فلومتر الکترومغناطیسی بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، سیم پیچ های الکترومغناطیسی در دو طرف لوله اندازه گیری یک میدان مغناطیسی ثابت یا متناوب (B) ایجاد می کنند. هنگامی که مایع رسانا از طریق لوله اندازه‌گیری با سرعت (V) جریان می‌یابد، خطوط شار مغناطیسی را قطع می‌کند و نیروی محرکه الکتریکی القایی (E) ایجاد می‌کند. این EMF توسط دو الکترود که به طور متقارن روی دیواره لوله قرار می گیرند شناسایی می شود. بزرگی EMF القایی (E) متناسب با چگالی شار مغناطیسی (B)، عرض هادی (یعنی قطر داخلی D لوله اندازه‌گیری) و سرعت جریان (V) است که به صورت E=k * B * D * V بیان می‌شود. با اندازه‌گیری E، می‌توان سرعت جریان V را محاسبه کرد. از آنجایی که فرآیند اندازه گیری مستقل از دما، فشار، چگالی و ویسکوزیته سیال است، تا زمانی که رسانایی سیال از یک آستانه (معمولاً بزرگتر یا مساوی 5 μS/cm) فراتر رود، می توان به دقت اندازه گیری بسیار بالایی دست یافت.

 

​4. معرفی و کاربردهای فلومتر الکترومغناطیسی Solidat​

​4.1 ویژگی های فنی اصلی​

فلومترهای الکترومغناطیسی سری Solidat MagFlow دارای مزایای فنی اصلی زیر هستند که عملکرد عالی را در کاربردهای مختلف تضمین می کنند:

​دقت و پایداری بالا:​ با استفاده از تراشه‌های{0}VLSI با کارایی بالا و فناوری مدرن پردازش سیگنال، سیگنال‌ها جداسازی، فیلتر، تقویت و پردازش دیجیتالی می‌شوند. خطای اصلی می تواند به ± 0.5٪ یا حتی ± 0.2٪ برسد.

​عملکردهای ارتباطی قدرتمند:پشتیبانی جامع از پروتکل‌های ارتباطی صنعتی مختلف مانند HART، Modbus، Profibus PA و Foundation Fieldbus که امکان ادغام آسان در سیستم‌های کنترل را فراهم می‌کند.

​سازگاری بالا:انواع مواد الکترود (مانند 316L، هاستلوی، تیتانیوم، تانتالیوم) و مواد پوششی (مانند لاستیک، PTFE، PFA) را برای انطباق با نیازهای مختلف خوردگی، سایش و دما ارائه می دهد.

​4.2 موارد کاربرد معمولی در صنعت​

​مورد اول: نظارت بر سیستم آب در گردش صنعت برق​

​سناریوی کاربردی:سیستم آب خنک کننده در گردش در پروژه Huadian Suzhou Wangting.

​مشخصات فنی:فلومتر الکترومغناطیسی نوع یکپارچه SLDF7110 استفاده شده، قطر لوله DN200 را اندازه گیری می کند.

​نتایج:به طور قابل توجهی هزینه های نصب را کاهش داد و از داده های دقیق برای کنترل نشت پشتیبانی کرد.

​مورد دوم: اندازه گیری رسانه های خورنده صنایع شیمیایی​

​سناریوی کاربردی:خط لوله انتقال اسید سولفوریک در یک کارخانه شیمیایی

​مشخصات فنی:ساختار انتخابی نوع از راه دور SLDF7120، مجهز به الکترودهای تانتالیوم و پوشش PTFE.

​نتایج:​ اندازه‌گیری پایدار طولانی‌مدت-در محیط‌های خورنده قوی، کاهش هزینه‌های نگهداری سالانه تا 40%.

​مورد سوم: نظارت بر شبکه خط لوله تامین آب شهری​

​سناریوی کاربردی:شبکه خط لوله اصلی آبرسانی شهری

​مشخصات فنی:فلومتر الکترومغناطیسی از نوع درج SLDF7130 استفاده شده، پشتیبانی از نصب بدون توقف تولید.

​نتایج:به طور قابل توجهی هزینه های نصب را کاهش داد و از داده های دقیق برای کنترل نشت پشتیبانی کرد.

 

​5. نتیجه گیری​
فلومترهای الکترومغناطیسی Solidat از طریق سری محصولات جامع، طراحی ساختاری نوآورانه و عملکرد قوی و بادوام، به طور موثر چالش‌های اندازه‌گیری متنوعی را در صنایع فرآیندی، مانند "رسانه‌های خورنده، قطرهای بزرگ، الزامات بهداشتی، فشار بالا، کمبود منابع انرژی" برطرف می‌کنند. از تصفیه آب معمولی گرفته تا اندازه گیری های شیمیایی سخت، از خطوط تولید مواد غذایی تمیز تا شبکه های خط لوله صحرایی، Solidat راه حل های دقیق، قابل اعتماد و اقتصادی ارائه می دهد. قابلیت‌های ارتباطی عالی آن‌ها علاوه بر این، یک پایه داده محکم برای ساخت کارخانه‌های Industry 4.0 و هوشمند فراهم می‌کند. از آنجایی که صنایع فرآیندی به طور مداوم خواهان دقت اندازه گیری و سطوح اتوماسیون بالاتری هستند، فلومترهای الکترومغناطیسی Solidat نقش مهمی ایفا می کنند و به شریک قابل اعتمادی برای کاربران تبدیل می شوند.