فلومتر مغناطیسی (Magnetic mass flow meter):
این نوع تجهیز با استفاده از قانون القای الکترومغناطیسی و تغیرات فوران مغناطیسی بر اساس سرعت عبوری سیال میزان فلو را با دقت بالا اندازه گیری می کند. از این روش اندازه گیری جریان در سیالاتی استفاده می شود که دارای خاصیت رسانایی و الکتریکی باشند و در سرویس هایی که این ویژگی را دارا نباشند اندازه گیری جریان سیال بدرستی انجام نخواهد شد. با این حساب فقط در سیالاتی که بصورت مایع با ضریب رسانایی مناسب در سرویس قرار دارند کاربرد خواهد داشت.
عملکرد فلومتر مغناطیسی:
این فلومتر شامل یک جفت قطب مغناطیسی می باشد که با استفاده از ولتاژ الکتریکی، میدانی را در مقابل مسیر عبورجریان سیال ایجاد خواهد کرد. همچنین از یک جفت الکترود نیز در اطراف مسیر جریان سیال استفاده شده که گیرنده الکترون های مثبت و منفی سیال عبوری می باشد. باتوجه به رسانا بودن سیال عبوری لازم است هر دو الکترود بوسیله ی عایقی نظیر تفلون، لاستیک سخت و یا پی وی سی از یکدیگر ایزوله شوند. این نوع آستری در داخل مسیر جریان عبوری سیال کاربرد دارد.
دقت اندازه گیری این تجهیز عموما از 0.5% تا 0.75% می باشد و همچنین با توجه به ساختار و عملکرد بصورت کلی محدودیت سایز نخواهد داشت. این روش اندازه گیری هیچ تلاطمی را در داخل لوله ایجاد نمی کند. به همین دلیل محاسبات محدوده بالا دست پایین دست در این تجهیز جایگاهی نخواهد داشت.
با توجه به استانداردهای موجود در خصوص اندازه گیری جریان سیال الزاماتی جهت نصب وجود دارد از جمله رعایت فاصله تجهیز با ادواتی که به وسیله فوران الکتریکی ایجاد نویز خواهند کرد. تجهیزاتی مثل الکتروموتورها و...
در تکنولوژی ساخت فلومتر مغناطیسی از روشی استفاده می شود که میزان نویز محیط بر روی تجهیز را به حداقل کاهش می دهد. بدین صورت که در هر لحظه پلاریته قطب های مغناطیسی جابجا می شوند و در صورتی که ولتاژ ناخواسته ای از قسمت خروجی بر روی قطب ها اعمال شود در اندازه گیری جریان سیال بی اثر خواهد بود. به همین دلیل از منبع تغذیه جداگانه ای جهت تامین ولتاژ استفاده می شود که عموما ولتاژ متناوب می باشد. این تجهیز معمولا در محدوده دمایی تا رنج 150 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار می گیرد.
انتخاب جنس الکترودها:
برای مایعاتی که خورنده نیستند، بطور معمول از فولاد ضد زنگ استفاده می شود. جهت مایعاتی که خورنده هستند با توجه به خواص شیمیایی سیال موارد زیر قابل استفاده است :
فولاد ضد زنگ
بعضی از آلیاژهای نیکل
پلاتینیوم
پلاتینیوم / ایریدیوم
تانتالوم ؛ تیتانیوم
انتخاب لاینر (Liner);
از آنجا که اساس عملکرد فلومترهای مغناطیسی ایجاد میدان مغناطیسی و اندازه گیر ولتاژ القاء شده بر اساس قانون فارادی می باشد، اگر جنس لوله ای که سیال از آن عبور می کند، از مواد مغناطیسی باشد، میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیال مختل شده و اتصال کوتاه رخ می دهد. به همین ترتیب اگر سطح داخلی لوله رسانا باشد این موضوع نیز باعث اتصال کوتاه شدن الکترودها می شود. لذا در لوله کشی خطوطی که قرار است فلومتر مغناطیسی در آن نقطه نصب شود، باید از مواد غیرمغناطیسی مانند فولاد ضد زنگ استفاده نمود، همچنین جنس لاینر باید از مواد عایق باشد. لاینر باید برحسب کاربرد انتخاب شده و نسبت به عوامل زیر مقاوم باشد: دما، فشار، ساییدگی، فرسایش و خوردگی شیمیایی . همچنین جنس لاینری که عموما برای فلومترها مورد استفاده قرار می گیرند، به شرح زیر می باشند
تفلون (PTFE):
مناسب جهت محدوده دمایی 50- الی 200+ درجه سانتی گراد
مقاومت بسیار خوب در برابر فرسایش ناشی از ذرات ریز
مقاوم در برابر اکثر بازها و اسیدها
برای کاربردهای صنایع غذایی و آب آشامیدنی مناسب نمی باشد.
نوپرن (Neoprene):
مناسب جهت محدوده دمایی 0 الی 100 درجه سانتی گراد
مقاومت خوب در برابر فرسایش، خصوصا نفت و گریس
مقاومت خوب در برابر واکنش شیمیایی، خصوصا نفت و گریس
لاستیک نرم (Soft Rubber):
قیمت ارزان
مقاومت بالا در مقابل سایش
مناسب برای استفاده در دوغاب
لاستیک سخت ( Hard Rubber):
مناسب جهت محدوده دمایی 0 الی 90 درجه سانتی گراد
مناسب جهت کاربرد عمومی
مناسب جهت آب و دوغاب رقیق
سرامیک (Ceramic):
مناسب جهت محدوده دمایی 60- الی 250+ درجه سانتی گراد
مقاومت بالا در مقابل سایش
مقاومت بالا در برابر خوردگی
قیمت مناسب
مناسب برای کاربردهای بهداشتی
استحکام بالا در برابر فشار
مقاومت پایین در برابر کشش
شکننده
امکان شکستن با تغییرات ناگهانی دما
غیرقابل استفاده با اسیدهای اکسید کننده یا بازهای قوی
مزایای فلومتر مغناطیسی:
از مزایای استفاده از فلومتر الکترو مغناطیس میتوان به نداشتن قطعات متحرک (حداقل استهلاک مکانیکی) ، افت فشار ناشی از عبور سیال نیز تقریبا برابر افت فشار در لوله با سایز یکسان با فلومتر خواهد بود. مصرف انرژی نسبتا کم است و برای بعضی از مدل ها با مقداری کمتر از 20 وات قابل استفاده است. این نوع فلومتر ها مکانیکی بدون انقباض هستند و می توانند با پوشش های مقاوم در برابر سایش مجهز شوند تا آنها را برای اندازه گیری سایر مایعات فرسایشی موثر سازند. دامنه اندازه گیری آنها بسیار گسترده است و می توانند مقادیر فلو بسیار کم و فلو بسیار بالا را با حداقل قطر تقریبا 0.125 اینچ و حداکثر حجم تا 10 فوت مکعب اندازه گیری کنند. همچنین اگر به قانون فاراده توجه کنید (u=k * B * D * V)، متوجه می شویم که در آن خصوصیات سیال مانند جرم مولکولی و گراویتی تاثیر چندانی ندارد. این موضوع یعنی محدودیتی در استفاده از این فلومتر در حوزه های مختلف وجود ندارد و تنها انتظاری که ما داریم این است که سیال عبوری رسانا باشد.به همین دلیل داده های به دست آمده از جریان سنج های مغناطیسی اعتبار بالایی دارند و به عنوان داده های استاندارد استفاده می شود. در برخی موارد دیگر هم هستند که در عملکرد این دستگاه محدودیت ایجاد می‌کنند
محدودیت های فلومتر مغناطیسی:
فلومتر های مغناطیسی نیز مشکلات خاصی را در اندازه گیری فلو خواهند داشت. این نوع فلومترها ها تنها روی مایعات هدایت کننده موثر هستند و مواد مانند هیدروکربن ها و گازهای غیرمستقیم را نمی توانند اندازه گیری نمایند. از طرفی مواد مغناطیسی خود نیز ممکن است مشکلاتی را ایجاد نمایند، چرا که اثرات هیدرودینامیکی میتواند الگوی جریان طبیعی را تغییر داده و در این حالت میزان سرعت به اندازه کافی برای ایجاد ولتاژ القایی نباشد. با توجه به اندازه و ظرفیت آنها، فلومترهای مغناطیسی می توانند نسبتا سنگین باشند و نوع دارای مقاومت بیشتر در برابر خوردگی و سایش می توانند گرانتر نیز باشند. منابع مختلف، دمای استاندارد برای فلومتر مغناطیسی را ۸۰ درجه سانتیگراد اعلام کردند. از آنجائی که بالا رفتن یا کاهش دما می تواند بر روی خصوصیات سیستم تاثیر منفی گذاشته و باعث تغییر رسانایی و سایر ویژگی های سیال شود، لازم است که این محدودیت دمایی رعایت شود.
کاربردهای فلومتر مغناطیسی:
تاسیسات آب فاضلاب،خروجی سدها، چاه ها، ایستگاه های پمپاژ، خطوط آبرسانی شهری و روستایی همچنین اندازه گیری آب خام ، شرب یا تصفیه شده ، هرزآب ، فاضلاب و…
صنایع شیمیایی ، اسیدها، سودهای سوزآور، چسب
صنایع غذایی، آب معدنی، شیر، ماست، دوغ، ملاس، شیره چغندر
صنایع دارویی
صنایع فلزی / معدنی
صنایع کاغذ / خمیرکاغذ
صنایع دریایی
صنایع شبکه لوله های آب / مدیریت نشست آب
صنایع آبیاری کشاورزی
فلومتر چیست؟
اندازه گیری جریان یکی از مهم ترین جنبه های کنترل فرایند و در حقیقت، رایج ترین پارامتر اندازه گیری فرایند ها می باشد. دبی سنج ها برای تعیین مقدار سیال عبوری از لوله به کار می روند. در فرآیند های صنعتی معمولا اندازه گیری جریان یا فلو سیال به دو صورت جرمی و حجمی تعریف می شود. جریان حجمی عبارت است از مقدار حجمی از سیال است که در واحد زمان از سطح مقطع لوله عبور می کند. جریان جرمی، مقدار جرمی از سیال است که در واحد زمان از سطح مقطع لوله عبور می کند.
به تجهیزاتی که جهت اندازه گیری جریان سیال بر اساس حجم و جرم در پلنت های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد دبی سنج یا فلومتر گفته می شود. کاربرد این نوع از تجهیزات در حوزه های مختلف نظیر صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و پلایشگاه، سیمان و ...می باشد. اهمیت سنجش فلو در صنایع گوناگون رابطه مستقیم با برآورد هزینه های شرکت دارد و این امر اهمیت محاسبات فلو را نسبت به سایر فاکتورهای یک پروژه دوچندان می کند. علاوه بر این اهمیت محاسبات فلو در یک پروسه صنعتی بخش حفاظت را نیز شامل می شود که این امر بر دقت محاسبات فلو با کمترین خطای ممکن بستگی دارد. هیچ سنجش صنعتی مهمتر از اندازه گیری دقیق دبی گازها، مایعات و جامدات نیست. دقت یک فلومتر یکی از مشخصه های آن است. بنابراین، دقت حسگر بایستی بطور دقیق و با مقادیر واقعی تعیین شود. در اندازه گیری دبی، فشار و دماهم نقش دارند.
تعریف جریان:
به طور کلی جریان سیالات از نظر سرعت به سه دسته تقسیم بندی می شوند:
1-جریان آرام که دارای سرعت کم و حرکتی آرام و یکنواخت است.در این حالت عدد ریلولدز کمتر از 2300 می باشد.
2- جریان گذر حد فاصل بین سرعت جریان آرام و نا آرام را جریان گذر گویند. در این حالت عدد رینولدز بین 2300 تا 4000 می باشد.
3- جریان نا آرام که دارای سرعتی زیاد و حرکتی شبیه گرداب بوده و متلاطم می باشد.در صورتی که عدد رینولدز بزرگتر از 4000 باشد جریان به صورت نا آرام می باشد.
روش های اندازه گیری جریان به عوامل زیر بستگی دارد:
جنس ماده
میزان چسبندگی
درجه حرارت
هدایت الکتریکی
مقدار جریان
مقدار مواد معلق
نکته بسیار مهم در این رابطه این است که توجه شود شرایط استاندارد برای اندازه گیری فلو، فشار 1 اتمسفر و دمای 20 درجه سانتی گراد می باشد.
بطور کلی، اهمیت سنسورهای جریان سیال را می توان سه دلیل زیر دانست:
1- اندازه گیری دقیق فلو برای محاسبه هزینه
2- وابستگی خلوص محصول به فلو ترکیبات مواد اولیه: بسیاری از فرایند ها مستلزم اندازه گیری دقیق فلو هستند، زیرا تعیین خلوص و کیفیت محصول به طور مستقیم به آن وابسته است.
3- در بسیاری از موارد، برای مقایسه مرجع با میزان فعلی فلو برای تعیین خطا در موارد کنترلی لازم است.
محاسبات فلو بر اساس روش های گوناگونی انجام می شود که می توان به متداول ترین این روش ها اشاره کرد، اندازه گیری فلو مبتنی بر دو اصل می باشد.
1- بر پایه سرعت
2- بر پایه اختلاف فشار
شرکت اندرس هاوزر (Endress + Hauser):
شرکت اندرس هاوزر (Endress+Hauser)، یکی از تولید کننده های ابزار صنعتی و تجهیزات اتوماسیون فرایند است که در کشور سوئیس مستقر می‌باشد. این شرکت در بازار ابزار صنعتی فعالیت می‌کند و در سرتاسر جهان نمایندگی دارد. شرکت اندرس هاوزر ابزارهای اندازه گیری سطح، جریان، چگالی، فشار و دما را تولید می‌کند. این شرکت همنچنین طیفی از ابزارهای سنجش و اندازه گیری متغیرها در کیفیت آب مانند pH/ORP، رسانایی، اکسیژن محلول و تیرگی آب را تولید می‌کند. ابزارهای مورد استفاده در محیط‌های خطرناک و شرایط سخت و دشوار از دیگر محصولات تولیدی این شرکت هستند.
شرکت اندرس هاوزر دارای شبکه‌ای متشکل از ۱۰۰ شرکت در ۴۴ کشور است. در سال ۲۰۱۷، حجم فروش خالص این گروه صنعتی ۲٫۲۴۱ میلیارد یورو بوده است. تأسیسات تولیدی این شرکت در کشورهای آلمان، سوئد، فرانسه، بریتانیا، ایتالیا، جمهوری چک، روسیه، آفریقای جنوبی، ایالات متحده آمریکا، چین، هند، ژاپن و برزیل فعال هستند.
این گروه 134 شرکت را در 48 کشور تشکیل می دهد. شرکت مادر گروه Endress Hauser در Reinach ، سوئیس است ، یک شرکت سهامی طبق قوانین سوئیس که سهام آن در بورس اوراق بهادار ذکر نشده است. سهامداران این شرکت خانواده های هشت فرزند بنیانگذار شرکت Endress هستند امروز ، Endress Hauser فروش و پشتیبانی را در 125 کشور فراهم می کند و در مناطق عمده اقتصادی تولید می کند. این شرکت امکانات تولید را در برزیل ، آلمان ، ایالات متحده آمریکا ، چین ، فرانسه ، هند ، جمهوری چک ، ایتالیا ، ژاپن ، سنگاپور ، انگلستان ، سوئیس و آفریقای جنوبی اداره می کند.
تاریخچه شرکت اندرس هاوزر:
این شرکت با نام L Hauser KG در 1 فوریه 1953 توسط مهندس سوئیسی جورج اچ اندرس (1924–2008) و بانکدار آلمانی لودویگ هاوزر (1895–1975) تاسیس شد. سرمایه اولیه 2000 مارک آلمان بود. اولین "تاسیسات عملیاتی" اتاقی در آپارتمان هاوزر در لوراخ ، آلمان بود. این تجارت از سال 1957 با نام Endress + Hauser معامله شده است. در آغاز ، این شرکت ابزارهای ابتکاری تولید شده توسط شرکت انگلیسی Fielden Electronics را فروخت. اندکی بعد ، جورج اچ اندرس شروع به ساخت وسایل شخصی خود کرد. در سال 1955 ، او اولین حق ثبت اختراع خود را ثبت کرد و یک مرکز تولید ایجاد کرد. این شرکت با افزودن اصول جدید اندازه گیری ، نمونه کارها را گسترش داد و فرصتهای تجاری را در سایر کشورها دنبال کرد. اولین شرکت تابعه خارجی در سال 1960 در هلند تأسیس شد. در سال 1968 ، یک شرکت هولدینگ در سوئیس ثبت شد. در سال 1970 ، Endress Hauser وارد بازارهای ایالات متحده و ژاپن شد.
در سال 1975 ، لودویگ هاوزر ، یکی از بنیانگذاران ، درگذشت. خانواده Endress تنها سهامدار شدند. در سالهای بعد ، این شرکت پیشنهادات خود را از طریق خریدها و شرکت های نوپا گسترش داد. ضبط مقدار اندازه گیری ، تجزیه و تحلیل مایع و مهندسی اندازه گیری جریان به عنوان زمینه های جدید فعالیت اضافه شدند و بعداً فن آوری های اندازه گیری فشار و دما دنبال شدند. در 1 ژانویه 2014 ، ماتیاس آلندورف به عنوان مدیر عامل گروه Endress + Hauser از کلاوس اندرس ، که رئیس هیئت نظارت شد ، مسئولیت خود را به دست گرفت. در آن زمان این شرکت فروش خالص 1.814 میلیارد یورو ایجاد کرد و 11919 کارمند در سراسر جهان استخدام کرد. مدیر عامل جدید اگرچه عضوی از خانواده نیست اما بیش از 25 سال در این شرکت بوده است. او دیجیتال سازی و برنامه های کاربردی را برای اینترنت صنعتی اشیا ترویج می کند و می خواهد این پیشنهاد را در زمینه تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی و فرآیند بیشتر توسعه دهد.
فلومتر مغناطیسی اندرس هاوزر مدل Promag 53P
فلومتر مگنتیک اندرس هاوزر ( endress hauser ) مدل Promag 53 با در صنایع مواد غذایی , نوشیدنی و علوم زیستی و جهت اندازه گیری میزان عبور سیالات با حداقل رسانایی 5 میکرومتر بر سانتیمتر نظیر • نوشیدنی ها ، به عنوان مثال آب میوه • محصولات لبنی ، مخلوط آب میوه • محلول های شور • اسید ، قلیایی و غیره استفاده می شود . سنسور promag H با فرستنده (ترانسمیتر) Promag 53 با کنترل لمسی , چهار صفحه نمایش و گزینه های پیشرفته با بالاترین دقت در اندازه گیری مورد استفاده قرار می گیرد.
لینک های مفید
فلومتر مغناطیسی اندرس هاوزر Promag 53P
تماس فوری(مشاوره و خرید)