مقياس التدفق الكهرومغناطيسي هو جهاز تكنولوجي يستخدم على نطاق واسع لقياس تدفق سائل التبريد ، لقياس أداء المواد السائلة والغازية. المزايا التي لا شك فيها لهذه الأنظمة هي: تنفيذ التصميم باستخدام أقل عدد ممكن من العناصر الميكانيكية ، وغياب المقاومة الهيدروديناميكية ، وأعلى دقة لمؤشرات التسجيل.
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي - مبدأ العملية
الأجهزة من هذه الفئة مجهزة بموصلات يتم فيها توليد قوة دافعة كهربائية بسبب تقاطع المجال المغناطيسي مع خطوط القوة. اتجاه التيار المتشكل في الموصل عمودي على اتجاه المجال المغناطيسي. تم الكشف عن هذا النمط بالكامل في ما يسمى بقانون فاراداي ، والذي يشرح مبدأ الحث الكهرومغناطيسي.
عند استبدال موصل بتدفق سائل يوصل الكهرباء ، يتم الحصول على مخطط دائري ، والذي وفقًا له ، في الواقع ، يعملمقياس الجريان الكهرومغناطيسي. يمكن تجهيز هذه الأجهزة بمغناطيسات دائمة أو كهربائية تعمل بالتيار المتردد.
في منطقة قياس مقياس التدفق ، يتم وضع أنبوب مصنوع من مادة غير مغناطيسية غير موصلة. غالبًا ما تكون هذه المنطقة مجهزة بإدخالات عازلة مصنوعة من البلاستيك الخامل. يساعد استخدام هذه العناصر في الحصول على أدق القراءات في عملية قياس خصائص بيئة العمل.
مناطق التشغيل
في أي المناطق يستخدم مقياس الجريان الكهرومغناطيسي؟ تستخدم هذه الأجهزة على نطاق واسع في مجال محاسبة موارد الطاقة والمياه. على وجه الخصوص ، يتم استخدام هذه الأجهزة في ترتيب أنظمة التدفئة.
في الوقت الحاضر ، يستخدم مقياس التدفق الكهرومغناطيسي على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية الحيوية والمعدنية والصناعات الغذائية. تلجأ منظمات البناء وشركات تجهيز الخامات والمؤسسات الطبية إلى استخدام أجهزة من هذه الفئة.
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي لا غنى عنه في تنظيم أنظمة التحكم الآلي لتدفق وسائط العمل ، حيث يتم لعب الدور الرئيسي من خلال درجة التأخير في قياس المؤشرات. يستخدم الجهاز عند تتبع معدلات التدفق المتغيرة بسرعة للمواد السائلة والغازية.
أخطاء مترولوجية
كما يتضح من سنوات عديدة من الممارسة في تشغيل أدوات القياس ذات المجال المغناطيسي الثابت ، متوسط الخطأحوالي 1 - 2.5٪. يصبح الطرح المشار إليه ملحوظًا عند قياس مؤشرات الوسائط منخفضة النبض. في هذه الحالة ، غالبًا ما تحدث أخطاء إضافية ، والسبب في ذلك هو استقطاب الأقطاب الكهربائية ، والذي ينعكس في التغيير في مقاومة محول الجهاز.
يتم تسهيل تقليل النسبة المئوية للأخطاء المترولوجية في عدادات التدفق باستخدام مجال مغناطيسي ثابت من خلال تنفيذ أقطاب أو موصلات من الكالوميليوم والكربون في التصميم.
أما بالنسبة للأجهزة ذات المجال المغناطيسي المتناوب ، فلا يوجد استقطاب للأقطاب الكهربائية ، مما قد يؤدي إلى حدوث أخطاء في القراءات. ومع ذلك ، فإن مثل هذه الأجهزة لها تأثيرات أخرى تشوه الإشارة:
- تأثير المحول - عندما يمر السائل عبر الموصلات ، والتي تتشكل بدورها ، فإن الأسلاك والأقطاب الكهربائية الموصلة تشكل قوة دافعة كهربائية للمحول. للتعويض عن هذا الإجراء ، يتم إدخال مغناطيس مع تيار تبديل ثابت أو دوائر تعويضية في دائرة قياس مقاييس التدفق مع مجال مغناطيسي متناوب.
- تأثير سعوي - يحدث بسبب اختلاف محتمل كبير بين توصيل الأسلاك والنظام المسؤول عن تكوين مجال مغناطيسي. يتم تعويض الأخطاء في هذه الحالة من خلال الحماية الدقيقة لعناصر النظام.
فحص مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي
كيف يتم التحقق من مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي؟الطريقة الأكثر دقة هنا هي الوزن الثابت (طريقة الكتلة). لتنفيذه ، يتم استخدام المقاييس النموذجية وصمام الإغلاق ، والذي يعمل في وضع بدء التشغيل.
أثناء العمل ، يتم تحديد الكتلة الصافية لسائل العمل وفقًا لقياس وزن الحاوية قبل وبعد التعبئة عندما يمر الوسيط عبر مقياس التدفق لفترة زمنية معينة.
مزايا طريقة التحقق هي:
- دقة قياس مؤشرات التدفق الطبيعي ؛
- إمكانية ربط النتائج بالقيم المقابلة لمعايير الدولة ؛
- إمكانية التحقق من مقياس التدفق الذي يعمل مع السوائل الساخنة ؛
- أتمتة العمليات.
أنواع مقاييس التدفق
بالإضافة إلى عدادات التدفق الكهرومغناطيسي ، هناك مجموعة متنوعة من الأجهزة الأخرى لقياس خصائص وسائط العمل التي تمر عبر خطوط الأنابيب. حاليًا ، بناءً على مبدأ التشغيل ، يتم تمييز مجموعات الأجهزة التالية:
- حراري
- بالموجات فوق الصوتية
- دوامة ؛
- كوريوليس ؛
- ميكانيكي
- أجهزة قياس التدفق الدقيق
بعد ذلك ، سننظر بإيجاز في ميزات كل نوع من مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي.
عدادات الحرارة
يعتمد مبدأ التشغيل على تغيير محلي في خصائص مائع العمل ، على سبيل المثال ، درجة الحرارة في التدفق ، متبوعًا بقياس المؤشرات في موقع بعيد عن مكان التأثير. محددتساهم الطريقة في حساب متوسط سرعة حركة المادة على طول المسارات الموصلة.
وبالمثل ، يمكن تغيير الخصائص الأخرى للمادة ، مثل التركيب الكيميائي. ومع ذلك ، في معظم الحالات ، هذا النهج غير مقبول ، في أغلب الأحيان عندما يكون من الضروري تشغيل عدادات التدفق في المؤسسات الطبية.
أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية
يعتمد تشغيل أجهزة من هذا النوع على قدرة الموجات الصوتية على الانتشار في وسط متحرك. من خلال تحديد مصدر حدوث الموجات فوق الصوتية وجهاز الاستقبال الخاص بها ، يمكن الحكم على معدل تدفق وسط العمل وفقًا لمؤشرات حركة الموجة في مقطع معين.
متر دوامة
في أجهزة هذه الخطة ، يكون العنصر الوظيفي الرئيسي هدفًا كرويًا أو على شكل قرص. الجزء ثابت على كابل مرن ثابت. عند المرور عبر النظام ، يؤثر تدفق وسيط العمل على الهدف ، مما يؤدي إلى إزاحته. هذا ، بدوره ، يتسبب في تشوه الكبل ، والتغييرات التي يتم تسجيلها بواسطة مقاييس الإجهاد الخاصة. تساهم المعلومات التي تم الحصول عليها في تكوين الأحكام المتعلقة باتجاه وسرعة تدفق المادة.
متر كوريوليس
من الناحية الهيكلية ، تتكون هذه الأجهزة من أنبوب يتعرض للاهتزازات التي تأتي من مولد خارجي. في حالة عدم وجود سائل في النظام ، تسبب الاهتزازات تسريعًا متزامنًا لجميع أقسام الأنبوب. عندما يمر السائل من خلاله ، تدخل ما يسمى بقوة كوريوليس حيز التنفيذ ، والتيموجهة في اتجاهين متعاكسين لتدفقات مدخل ومخرج المادة. هذا يؤدي إلى تحول في مرحلة اهتزاز الأنبوب الموصل ويسمح بإصلاح المؤشرات الضرورية.
أجهزة قياس التدفق الدقيق
تشمل هذه الفئة من أجهزة القياس عدادات التدفق ، والتي تتميز بتصميمها المصغر. يتم تحديد أبعاد جهاز معين من خلال نطاق تطبيقه. تلبي هذه الأجهزة احتياجات المؤسسات الطبية ومؤسسات الإنتاج الكيميائي.
وفقًا لمبدأ التشغيل ، كل جهاز مصغر هو مقياس تدفق تقليدي - مقياس كهرومغناطيسي. ومع ذلك ، نظرًا لإمكانية التشغيل في ظروف ضيقة ، فإن تكلفة هذه الأجهزة أعلى بترتيب من حيث الحجم.
مقاييس التدفق الميكانيكية
تشمل هذه المجموعة الأجهزة الخالية هيكليًا من العناصر الإلكترونية. يتم قياس معدل التدفق هنا بتأثير الوسيط على التوربينات الميكانيكية.
على الرغم من التكلفة المعقولة لمقاييس التدفق هذه ، فإن دقتها تترك الكثير مما هو مرغوب فيه. عيب آخر هو استخدام الأجزاء المتحركة ، والتي يمكن أن تصبح عقبة أمام حركة المواد الغازية أو السائلة. ومع ذلك ، على الرغم من النقص المشار إليه ، تستخدم عدادات التدفق الميكانيكية على نطاق واسع في الظروف المنزلية عندما يكون من الضروري حساب استهلاك المياه.
عدادات التدفق الكهرومغناطيسي - النماذج الشائعة
دعونا نلقي نظرةأجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي المطلوبة ، والتي هي الأكثر طلبًا في السوق المحلية.
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي "PREM" مصمم لقياس حجم ومعدل التدفق للمواد السائلة الموصلة كهربائيًا. يتم عرض القراءات على أجهزة خارجية ملائمة للتسجيل من قبل المستخدم. هذه الأجهزة مناسبة للتشغيل في المجمعات الصناعية الكبيرة ، وتستخدم لخدمة الإسكان والخدمات المجتمعية (كجزء من أنظمة قياس المياه والطاقة الحرارية).
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي Promag مناسب لتسجيل بيئات العمل ذات درجات الحرارة العالية. إنه جهاز إلكتروني وظيفي معقد. تستخدم بشكل أساسي كجزء من الهياكل المعيارية في تنفيذ عمليات عالية التقنية في المناطق الصناعية.
"Peterflow" هو مقياس تدفق كهرومغناطيسي مصمم لتسجيل حجم وحجم تدفق السوائل التي تتحرك عبر خط الأنابيب. أجهزة هذه العلامة التجارية مطلوبة في مجال هندسة الطاقة الحرارية ، والإسكان والخدمات المجتمعية ، وفي الصناعة. الميزات المميزة لأجهزة القياس هذه هي: وضع المعدات الإلكترونية في علبة منفصلة ومحمية جيدًا ، ووجود حماية ضد الوصول غير المصرح به ، وتنفيذ شاشات رسومية ذات إضاءة خلفية مريحة.
مقياس التدفق الكهرومغناطيسي "ERSV VZLET" هو حاليًا أكثر أجهزة القياس شيوعًا في الخدمات السكنية والمجتمعية. قابل للتطبيق لتسجيل حجم التدفق لكل من الماء البارد والساخن.
يتميز مقياس التدفق الكهرومغناطيسي "RISE" بغياب ضياعات الضغط في الأقسام المقاسة لخط الأنابيب ، ولا يحتاج إلى تركيب فلاتر إضافية. يمكن عرض المعلومات حول المؤشرات على التردد أو النبض أو الإخراج المنطقي ، اعتمادًا على احتياجات المستخدم. مقياس التدفق الكهرومغناطيسي "RISE ER" له وظيفة التحكم في تفريغ خط الأنابيب. العيب المقارن الوحيد لهذه الأنظمة هو الحاجة إلى التثبيت على أقسام مستقيمة.
في الختام
كما ترى ، مقياس التدفق الكهرومغناطيسي هو جهاز قياس وظيفي ودقيق للغاية. لا تحتوي المحولات الأولية لهذه الأجهزة على عناصر بارزة في خط الأنابيب وأجزاء محكم وضيق ملف التعريف. توفر هذه الميزات الحد الأدنى من الأخطاء في القراءات. من بين أشياء أخرى ، تسمح الأجهزة الكهرومغناطيسية بتنظيف وصيانة خطوط الأنابيب دون تفكيك عناصر النظام.
