هذا التمييز يهم أكثر من اسم الصناعة. قد يحتوي مصنع المواد الكيميائية على تيار مائي واحد-يتناسب معمقياس التدفق الكهرومغناطيسيوخط مذيب آخر لا يفعل ذلك.نظرة عامة على مقياس الجريان الكهرومغناطيسي الخاص بـ Endress+Hauserوبالمثل يصف التكنولوجيا بأنها مناسبة للسوائل الموصلة مثل الماء والأحماض والقلويات والملاط. وبالتالي فإن سؤال الاختيار العملي لا يقتصر فقط على الصناعات التي تستخدم أجهزة القياس المغناطيسية، ولكن ما إذا كان السائل والتركيب يستوفيان مبدأ القياس.
لماذا تتناسب أجهزة قياس التدفق المغناطيسي مع تطبيقات السوائل الموصلة؟
يطبق مقياس التدفق المغناطيسي قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي. عندما يتحرك سائل موصل عبر المجال المغناطيسي في أنبوب القياس، تكتشف الأقطاب الكهربائية جهدًا مستحثًا يتعلق بسرعة التدفق. لإلقاء نظرة فاحصة على العلاقة بين المستشعر وجهاز الإرسال وسائل المعالجة، راجع هذامبدأ عمل مقياس التدفق المغناطيسي ودليل الاختيار.
لا يحتوي التصميم على دوار أو أي عنصر قياس متحرك آخر في التجويف. يعد هذا مفيدًا حيث يمكن للمواد الصلبة العالقة أن تلحق الضرر بالعداد الميكانيكي أو تفسده أو تعطله، بينما يقدم مسار التدفق المفتوح القليل من فقدان الضغط الدائم الإضافي. تشرح هذه المزايا سبب شيوع القياس الكهرومغناطيسي في المياه المتسخة-وخدمة الملاط، ولكن الموصلية وتآكل البطانة وسلوك القطب الكهربائي والتأريض والسرعة وملء الأنابيب لا تزال بحاجة إلى التحقق.
حيث تكون أجهزة قياس التدفق المغناطيسي أكثر فائدة
المياه ومياه الصرف الصحي
تعتبر المياه الخام والمياه المعالجة ومياه الصرف الصحي والنفايات السائلة والعديد من مجاري الحمأة مرشحة قوية لأنها موصلة عادة وقد تحتوي على مواد صلبة عالقة. يمكن لجهاز القياس المغناطيسي قياسها دون وضع توربين أو مجداف في مسار التدفق. إذا كانت العديد من التقنيات لا تزال قيد النظر، فهذادليل اختيار مقياس تدفق المياهيشرح أين تناسب أجهزة القياس المغناطيسية والموجات فوق الصوتية والتوربينات والدوامة وغيرها.
يجب أن يتجاوز اختيار مياه الصرف الصحي قطر الأنبوب. تحقق من الحد الأدنى والحد الأقصى للتدفق، وحمولة المواد الصلبة، والتآكل، والمحتوى الكيميائي، ومواد الأنابيب، والتأريض، وما إذا كان الأنبوب لا يزال ممتلئًا. يسرد FlowT أيضًا ملفًا مخصصًامقياس التدفق الكهرومغناطيسي لتطبيقات الصرف الصحيللمشاريع التي تنتقل من البحث التطبيقي إلى تقييم المنتج.
المعالجة الكيميائية
يمكن أن تتناسب الأحماض الموصلة والقلويات والمحاليل-المائية وتيارات الجرعات الكيميائية مع القياسات الكهرومغناطيسية، إلا أن توافق المواد يصبح قرار التصميم الأساسي. يتصل سائل العملية بالبطانة والأقطاب الكهربائية، لذا فإن الاسم الكيميائي في حد ذاته لا يكفي لتحديدهما.
يمكن للتركيز ودرجة حرارة التشغيل والملوثات ومواد التنظيف الكيميائية والمواد الصلبة الكاشطة أن تغير تركيبة المواد المقبولة. إن مادة PTFE، والمطاط، والبولي يوريثين، والسبائك المقاومة للصدأ، والسبائك القائمة على النيكل-، والتنتالوم، وغيرها من المواد تحل مشكلات مختلفة. تعامل مع طاولات البطانة أو الأقطاب الكهربائية العامة كأدوات فحص وتأكد من حدود المواد المبللة-النهائية مقابل وثائق العداد الفعلية.
الطين والتعدين ومخزون اللب
غالبًا ما يتم تقديم الملاط الموصل كتطبيق مثالي لمقياس التدفق المغناطيسي لأنه لا يوجد دوار ميكانيكي يمكن حظره. من الناحية العملية، السؤال الأصعب هو ما إذا كان المستشعر سيظل مستقرًا ومتينًا في هذا الملاط المحدد. يمكن أن تؤدي الجسيمات الكاشطة إلى تآكل البطانة، وقد تؤثر الرواسب على قسم القياس، ويمكن للهواء المحصور أن يزعج الإشارة، ويمكن أن تؤدي المواد الصلبة التي تتفاعل مع الأقطاب الكهربائية إلى زيادة ضوضاء القياس.
يوكوجاوامذكرة تطبيق الطين الألومنيوميصف قياس الملاط بأنه أحد تطبيقات التدفق المغناطيسي الأكثر صعوبة-لأن ضوضاء الكاشف وظروف التآكل قد تحدث معًا. بالنسبة لخدمة الملاط، حدد تركيز المواد الصلبة وخصائص الجسيمات والسرعة واتجاه الطلاء والكيمياء وممارسة التنظيف قبل اختيار جهاز القياس.
العمليات الغذائية والمشروبات والصيدلانية
يمكن أن تعمل أجهزة القياس المغناطيسية بشكل جيد مع المشروبات الموصلة، وسوائل الألبان، والمكونات ذات الأساس المائي-، وسوائل التنظيف، والمخازن المؤقتة، وغيرها من سوائل المعالجة المناسبة. تضيف الخدمة الصحية متطلبات تتجاوز قياس التدفق الأساسي، بما في ذلك توصيلات العمليات والمواد المبللة وقابلية التنظيف وحالة السطح ودرجة حرارة التنظيف والوثائق وأي موافقات صحية يتطلبها المشروع.
تبقى الموصلية هي البوابة التقنية الأولى. لا يصبح السائل مناسبًا لمجرد أنه يتم التعامل معه في منشأة غذائية أو صيدلانية. قد تحتاج السوائل ذات الموصلية المنخفضة جدًا- إلى تقنية تدفق أخرى أو مقياس مغناطيسي مصمم خصيصًا لنطاق الموصلية هذا.
أنظمة تبريد المياه والطاقة والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء والمرافق
تعتبر مياه التبريد، والمياه المتداولة، وغيرها من خطوط المياه المرافقة للتوصيل -من تطبيقات أجهزة قياس التدفق المغناطيسي الشائعة، خاصة عندما يكون فقدان الضغط الإضافي المنخفض ذا قيمة. يمكن أن يتغير الاختيار عندما لا يمكن قطع خط أنابيب موجود أو لا يمكن إيقاف الإنتاج. في تلك الحالة، أالمشبك-على مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتيةقد يوفر تركيبًا عمليًا أكثر حتى لو كان القياس الكهرومغناطيسي يعمل من الناحية الفنية.
ولذلك يجب أن تقارن مشاريع التعديل التحديثي مدى ملاءمة العملية مع أعمال التركيب ووقت التوقف عن العمل. فلوتمقارنة مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية مقابل مقياس التدفق الكهرومغناطيسييوفر مقارنة تكنولوجية أوسع، في حين أن دليله لالمشبك-على أجهزة القياس بالموجات فوق الصوتية مقابل أجهزة القياس المغناطيسية التي يتم إدخالهايركز على الأنابيب الكبيرة والمنشآت القائمة.
عندما يكون مقياس التدفق المغناطيسي هو الاختيار الخاطئ
- السائل ليس موصلا بما فيه الكفاية.تقع الزيوت والعديد من الهيدروكربونات والغازات والبخار خارج مبدأ القياس الكهرومغناطيسي العادي. تتطلب المياه النقية أيضًا فحصًا محددًا للطراز-.
- يتم ملء الأنبوب جزئيًا بانتظام.يتوقع مقياس التجويف المغناطيسي الكامل-التقليدي وجود أنبوب قياس كامل. قد يؤدي الهواء الموجود حول الأقطاب الكهربائية أو المقطع العرضي السائل-غير المستقر إلى جعل القراءة غير موثوقة.
- يتطلب التطبيق تدفق جماعي مباشر.إذا كانت الكتلة أو الكثافة أو أداء الخلط المحكم هو المطلب الفعلي، فراجعمبدأ كوريوليس لقياس التدفققبل تحديد المقياس الحجمي.
- التثبيت غير الغزوي-هو المتطلب الرئيسي.يمكن للمشبك-المستخدم بتقنية الموجات فوق الصوتية القياس من خارج الأنبوب عندما يكون الاتصال بالعملية أو قطع الأنابيب غير مقبول.
لا ينبغي تطبيق عتبة موصلية واحدة على كل جهاز قياس مغناطيسي. تختلف تصاميم المنتجات. فلوتDF400 إدراج متر المغناطيسي، على سبيل المثال، تحدد الوسائط الموصلة أعلى من 5 ميكرو سيميز/سم، بينماتوثيق مقياس الجريان المغناطيسي من يوكوجاوايوضح أن القدرة على التوصيل تختلف حسب عائلة المنتج. يجب أن تقرر ورقة البيانات الخاصة بالنموذج الفعلي ما إذا كان التطبيق مقبولاً أم لا.
كيفية اختيار مقياس التدفق المغناطيسي خطوة بخطوة
- تأكيد السائل.قم بتسجيل تكوينه، وموصليته، ومحتوى المواد الصلبة، واتجاه الطلاء، وما إذا كانت تلك الخصائص تتغير بين الدفعات أو ظروف التشغيل.
- تحديد نطاق التدفق الحقيقي.استخدم الحد الأدنى والعادي والحد الأقصى للتدفق بدلاً من الاختيار من حجم الأنبوب الاسمي فقط. الدليل قياس التدفق واختيارهيشرح سبب أهمية السرعة ونطاق التشغيل عند تغيير حجم العداد.
- تطابق المواد المبللة.تقييم توافق البطانة والقطب الكهربائي مع ظروف الكيمياء والتركيز ودرجة الحرارة والتآكل والتنظيف.
- التحقق من حدود درجة الحرارة والضغط.التحقق من تجميع العداد بالكامل. قد يكون للبطانة والأختام والوصلات والمكونات الأخرى حدود مختلفة عن الجسم المعدني.
- قم بمراجعة التثبيت.تأكد من حالة -الأنابيب الكاملة، وتوافر التشغيل المستقيم-، والمضخات والصمامات القريبة، ومواد الأنابيب، والتأريض، والاهتزاز، والمواقع التي قد يتجمع فيها الهواء أو المواد الصلبة.
- تحديد واجهة المصنع.حدد مصدر الطاقة، والشاشة، و4-20 مللي أمبير، والنبض، وHART، وModbus، ومتطلبات جهاز الإرسال عن بعد، وحماية العلبة، وأي -منطقة خطرة أو متطلبات صحية.
يجب أن تأتي متطلبات التأريض والتشغيل المستقيم- من دليل الشركة المصنعة المحدد. على سبيل المثال،ورقة بيانات المنتج لسلسلة Rosemount 8700توصي بخمسة أقطار من الأنابيب في المنبع واثنين من أقطار المصب لأدائها المعلن وتتطلب مسارًا أرضيًا موثوقًا بين المستشعر وسائل المعالجة. تعامل مع هذه الأرقام كدليل إرشادي لمجموعة المنتجات-وليست قاعدة عامة لكل مقياس تدفق مغناطيسي.
مثال بسيط لاختيار مقياس التدفق المغناطيسي
ضع في اعتبارك خطًا افتراضيًا لمياه الصرف الصحي به أنبوب كامل، ومواد صلبة معلقة، ودرجة حرارة معالجة معتدلة، والحد الأدنى والحد الأقصى للتدفق، ومتطلبات كل من 4-20 مللي أمبير وإخراج Modbus. تجعل مياه الصرف الصحي الموصلة القياس الكهرومغناطيسي مرشحًا منطقيًا، لكن هذا لا يحدد النموذج بعد.
تقوم الاختبارات التالية بإنشاء المواصفات الفعلية. تأكد من أن التدفق المتوقع يبقي جهاز القياس ضمن نطاق السرعة الموصى به. اختاري بطانة بناءً على التآكل والكيمياء. التحقق من توافق القطب الكهربائي. تحقق مما إذا كان الأنبوب الموجود يوفر ترتيب التأريض الذي يتطلبه المستشعر، وقم بمراجعة المرفقين والمضخات وصمامات التحكم وجيوب الهواء المحتملة بالقرب من نقطة التثبيت المقترحة. وعندها فقط ينبغي الانتهاء من الحجم الاسمي للعداد، وترتيب جهاز الإرسال، وتكوين الإخراج.
يمنع هذا التسلسل حدوث خطأ شائع في الشراء: الاختيار من اسم السائل أو حجم الأنبوب قبل تحديد العملية. عندما تظل هناك عدة مبادئ للقياس ممكنة، فإن النظرة العامة علىأنواع أجهزة قياس التدفق الصناعي وعوامل الاختياريوفر مقارنة أولى مفيدة.
مشاكل التثبيت التي يمكن أن تبدو وكأنها مشاكل العداد
لا يزال بإمكان المستشعر ذو الحجم الصحيح إنتاج قراءات غير مستقرة أو متحيزة عندما يكون التثبيت خاطئًا. أربعة شروط تستحق اهتماما خاصا.
- الهواء عند الأقطاب الكهربائية:تجنب الأماكن التي يمكن أن يتراكم فيها الغاز وتمنع الاتصال المستمر للسائل بأقطاب القياس.
- التأريض السيئ:يتطلب القياس الكهرومغناطيسي مرجعًا كهربائيًا ثابتًا لسائل العملية. قد تحتاج الأنابيب المبطنة أو غير الموصلة- إلى ترتيب تأريض معتمد من الشركة المصنعة-.
- التدفق المضطرب:يمكن للمرفقين وصمامات التحكم والمخفضات والمضخات تغيير ملف السرعة. اتبع دليل التثبيت المحدد بدلاً من تطبيق قاعدة تشغيل -واحدة متتالية على كل تصميم.
- تسوية الملاط أو الطلاء:يمكن أن تسمح السرعة المنخفضة والإيقاف الطويل للمواد الصلبة بالاستقرار، بينما يمكن لبعض السوائل أن تغطي الأقطاب الكهربائية أو البطانة.
بعد التثبيت، يجب أن تأتي الثقة من سجلات التحقق والمعايرة وليس من الافتراض. دليل FlowT علىكيفية معايرة مقياس التدفقيشرح الفرق العملي بين التحقق والمعايرة والضبط.
ما الذي يجب تحضيره قبل طلب عرض أسعار؟
يجب أن يتضمن طلب عرض الأسعار المفيد اسم السائل وتكوينه، والتوصيل إذا كان معروفًا، وحجم الأنبوب والمواد، والحد الأدنى، والعادي والحد الأقصى للتدفق، ودرجة الحرارة، والضغط، ومحتوى المواد الصلبة، واتصال العملية، واتجاه التثبيت، والتشغيل المباشر المتاح، والإخراج المطلوب، وإمدادات الطاقة، ومتطلبات التغليف، وأي موافقة على المناطق الصحية أو الخطرة. إذا كانت المعلمة غير معروفة، ضع علامة عليها كمجهول بدلاً من التخمين.
تسمح هذه التفاصيل للمورد بتحديد ما إذا كان القياس الكهرومغناطيسي مناسبًا قبل مناقشة أرقام الطراز. كما أنها تسهل التعرف على الوقت الذي توفر فيه الموجات فوق الصوتية أو كوريوليس أو التوربينات أو أي تقنية قياس أخرى توافقًا تقنيًا أفضل.
التعليمات
س: هل يمكن لمقياس التدفق المغناطيسي قياس مياه الصرف الصحي؟
ج: نعم. تعتبر مياه الصرف الصحي تطبيقًا شائعًا عندما يكون للسائل موصلية كافية ويظل الأنبوب ممتلئًا. لا تزال المواد الصلبة والتآكل والكيمياء والتأريض ونطاق التدفق وظروف التثبيت تحدد التكوين النهائي.
س: هل يمكن لمقياس التدفق المغناطيسي قياس الزيت؟
ج: لا تستطيع أجهزة قياس التدفق المغناطيسي التقليدية عمومًا قياس معظم الزيوت والهيدروكربونات لأن هذه السوائل ليست موصلة بشكل كافٍ. عادةً ما تكون هناك حاجة إلى تقنية قياس أخرى.
س: هل يمكن لأجهزة قياس التدفق المغناطيسي قياس الملاط؟
ج: نعم، يمكن قياس العديد من الملاط الموصل، لكن الملاط ليس تطبيقًا سهلاً تلقائيًا. تحقق من التآكل، وتركيز المواد الصلبة، والهواء المحبوس، والطلاء، وضوضاء القطب، والكيمياء، وسرعة التشغيل.
س: ما هو الحد الأدنى للتوصيل لمقياس التدفق المغناطيسي؟
ج: لا يوجد حد أدنى واحد ينطبق على كل طراز. استخدم متطلبات الموصلية المنشورة في ورقة بيانات الشركة المصنعة الفعلية واترك هامشًا كافيًا عندما يمكن أن تتغير موصلية العملية.
س: كيف أعرف ما إذا كان المغناطيسي أو الموجات فوق الصوتية أفضل؟
ج: ابدأ بقيود العملية. يعد القياس المغناطيسي خيارًا قويًا للسوائل القذرة الموصلة والعديد من الملاط عندما يكون المستشعر المضمّن أو المستشعر مقبولاً. يصبح القياس بالموجات فوق الصوتية جذابًا عندما يجب أن يظل الأنبوب مغلقًا أو عندما يكون السائل غير مناسب لمقياس ماج تقليدي. خصائص السوائل، وحالة الأنابيب، والوصول إلى التثبيت، والدقة، والصيانة، وتكلفة التثبيت الإجمالية كلها أمور مهمة.
اختر مبدأ القياس قبل رقم الموديل
إن تطبيقات مقياس التدفق المغناطيسي واسعة النطاق، ولكنها تبدأ بنفس البوابة التقنية: يجب أن يتناسب السائل مع القياس الكهرومغناطيسي ويجب أن يدعم التثبيت إشارة مستقرة. تعتبر المياه ومياه الصرف الصحي والمواد الكيميائية الموصلة والعديد من الملاط من المرشحين الأقوياء. يجب أن تؤدي السوائل غير الموصلة، والغازات، والبخار، والأنابيب المملوءة جزئيًا، والتطبيقات التي تتطلب تدفقًا جماعيًا مباشرًا إلى مراجعة التقنيات الأخرى.
بالنسبة لمشروع جديد، حدد السائل والموصلية ونطاق التدفق والأنابيب ودرجة الحرارة والضغط والمواد الصلبة وظروف التثبيت والمخرجات المطلوبة أولاً. ثم قارن هذه الشروط مع ورقة بيانات العداد الفعلية. وينتج عن هذا التسلسل مواصفات أكثر موثوقية من اختيار مقياس التدفق المغناطيسي من اسم الصناعة أو حجم الأنبوب وحده.
