فلو ميتر الكتريناطي

پیمانه‌ی مغناطیسی الکتریکی تعریف

پیمانه‌ی مغناطیسی الکتریکی دستگاهی است که برای اندازه‌گیری جریان مایع در طول لوله استفاده می‌شود. به طور دقیق‌تر، پیمانه‌های مغناطیسی الکتریکی برای اندازه‌گیری نرخ جریان مایعات رسانا به کار می‌روند. مایع رسانا به هر مایعی اشاره دارد که به جریان برق اجازه عبور می‌دهد.

اصول کار پیمانه‌ی مغناطیسی الکتریکی

پیمانه‌های مغناطیسی الکتریکی بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی عمل می‌کنند. این قانون بیان می‌کند که وقتی مایع رسانا از میدان مغناطیسی عبور می‌کند، ولتاژی در رسانا القا می‌شود. مقدار این ولتاژ القایی مستقیماً متناسب با سرعت مایع، طول رسانا (یعنی فاصله‌ای که مایع در میدان مغناطیسی حرکت می‌کند) و قدرت میدان مغناطیسی است.

تفصیل بیشتر اصول کار

پیمانه‌های مغناطیسی الکتریکی ولتاژ را بدون ایجاد مانع در مسیر مایع القا می‌کنند؛ بلکه از قانون القای الکترومغناطیسی فارادی استفاده می‌کنند. زمانی که مایع رسانا از میدان مغناطیسی تولید شده توسط پیمانه عبور می‌کند، ولتاژی عمود بر هر دو جهت جریان و میدان مغناطیسی القا می‌شود. این ولتاژ القایی توسط الکترودها درون پیمانه تشخیص داده شده و به اندازه‌گیری نرخ جریان تبدیل می‌شود. چون ولتاژ القایی مستقیماً مرتبط با سرعت مایع است، اندازه‌گیری این ولتاژ امکان تعیین دقیق نرخ جریان را فراهم می‌کند.

به این ترتیب، پیمانه‌های مغناطیسی الکتریکی اندازه‌گیری‌های غیرتهاجمی و بسیار دقیق از جریان مایع را بدون نیاز به هیچ تغییر فیزیکی در لوله ارائه می‌دهند. این ویژگی پیمانه‌های مغناطیسی الکتریکی را به ابزار بسیار مهمی در بسیاری از کاربردهای صنعتی، به ویژه در مواجهه با مایعات خوردگی‌زا یا پاک بسیار می‌کند.

محتوای فوق به منظور افزایش روشنی و قابلیت خواندن و همچنین اطمینان از انتقال دقیق اصول کار و اهمیت پیمانه‌های مغناطیسی الکتریکی بهبود یافته است. توجه داشته باشید که در کاربردهای عملی، مدل‌ها و پارامترهای فنی مناسب باید بر اساس نیازهای خاص انتخاب شوند.

ساختار پیمانه‌ی مغناطیسی الکتریکی

پیمانه‌ی مغناطیسی الکتریکی عمدتاً شامل یک لوله عایق‌دار الکتریکی، یک جفت الکترود قرار گرفته در مقابل هم، و مدارهای مغناطیسی قرار گرفته حول لوله برای تولید میدان مغناطیسی است. لوله عایق‌دار الکتریکی، معمولاً از مواد غیررسانا مانند فیبر شیشه ساخته شده و مایعی را که نیاز به اندازه‌گیری نرخ جریان آن است حمل می‌کند.

لوله عایق‌دار الکتریکی: این لوله از مواد عایق‌دار الکتریکی ساخته شده تا مطمئن شویم مایع عبوری از آن بدون تداخل از تأثیرات الکتریکی خارجی به درستی اندازه‌گیری شود.

الکترودها: دو الکترود در مقابل هم روی لوله نصب شده‌اند. وظیفه آنها تشخیص ولتاژ القایی تولید شده در حالی که مایع از میدان مغناطیسی عبور می‌کند است. این الکترودها با مایع جریان‌یافته در تماس مستقیم هستند و سیگنال‌های ولتاژ تشخیص داده شده را به یک تبدیل‌کننده برای پردازش منتقل می‌کنند.

مدارهای مغناطیسی: مدارهای مغناطیسی حول لوله پیچیده شده‌اند. هنگامی که جریان از این مدارها عبور می‌کند، میدان مغناطیسی عمود بر جهت جریان مایع تولید می‌کنند. این میدان مغناطیسی برای القای ولتاژ بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی ضروری است که متناسب با سرعت مایع است.

یک الکترومغناطیس حول یک لوله عایق‌دار قرار داده شده که میدان مغناطیسی در ناحیه‌ای نزدیک به آن تولید می‌کند. این تنظیمات مشابه یک رسانا در حرکت در یک میدان مغناطیسی است. هنگامی که مایع از لوله عبور می‌کند، ولتاژی در مدار القا می‌شود که می‌تواند به صورت زیر بیان شود.

v نشان‌دهنده سرعت رسانا (معادل سرعت جریان) است که به متر بر ثانیه (m/s) اندازه‌گیری می‌شود.

l طول رسانا است که برابر با قطر لوله است و به متر (m) اندازه‌گیری می‌شود.

B نشان‌دهنده چگالی شار مغناطیسی است با واحد وبر بر متر مربع (wb/m²).

وقتی میدان مغناطیسی حول لوله ثابت می‌ماند، ولتاژ القایی مستقیماً متناسب با سرعت مایع است.

مزایای پیمانه‌های مغناطیسی الکتریکی

• ولتاژ خروجی یک پیمانه مغناطیسی الکتریکی متناسب با نرخ جریان مایع است.

• خروجی تحت تأثیر تغییرات در خواص مایعات مانند ویسکوزیته، فشار و دما تغییر نمی‌کند.

• این پیمانه‌ها قادر به اندازه‌گیری جریان معلقات و مایعات چرب هستند و می‌توانند مایعات خوردگی‌زا را مدیریت کنند.

• آنها می‌توانند به عنوان پیمانه‌های دوطرفه عمل کنند.

• پیمانه‌های مغناطیسی الکتریکی قادر به اندازه‌گیری نرخ‌های جریان بسیار کم هستند.