فلومتر مغناطیسی اینسرشنی (Insertion Magnetic Flowmeter)، یکی از انواع فلومتر مغناطیسی است که برای اندازه گیری جریان مایعات رسانا بدون نیاز به برش یا جداسازی کامل لوله به کار می رود. این فلومتر به صورت «غلافی» از طریق یک سوراخ کوچک در دیواره لوله نصب می شود و به همین دلیل، گزینه ای اقتصادی تر و سریع تر برای خطوط با قطر بزرگ محسوب می شود.
در ساخت این فلومتر از متریال هایی مانند فولاد ضد زنگ، برنج یا PVC استفاده می شود تا در برابر فشار، دمای بالا و محیطهای خورنده مقاومت کافی داشته باشد. محدوده کاربرد معمول آن از لوله های DN100 تا DN3000 (معادل ۴ تا ۱۲۰ اینچ) است که برای شبکه های آبرسانی، سیستم های خنک کاری صنعتی و انتقال مواد شیمیایی بسیار مناسب است.
در انتهای میله نگهدارنده این فلومتر، سنسور مغناطیسی قرار گرفته که هنگام عبور مایع رسانا از مقابل آن، ولتاژی متناسب با سرعت جریان تولید می کند. با توجه به اینکه این فلومتر هیچ قطعه متحرکی ندارد، دقت عملکرد ثابت و طول عمر بالایی در محیطهای حاوی ذرات ریز معلق دارد و نیازی به نگهداری مکانیکی مداوم ندارد.
بنابراین فلومتر مغناطیسی اینسرشنی راه حلی کاربردی و مقرون به صرفه برای اندازه گیری جریان سیالات رسانا در خطوط بزرگ صنعتی است که نصب ساده و هزینه پایین تری نسبت به مدل های خطی ارائه می دهد.
عملکرد فلومتر مغناطیسی اینسرشنی
اجزای اصلی فلومتر مغناطیسی اینسرشنی (اینزرشنی) شامل الکترودهای پراب، سیم پیچ های مغناطیسی، محفظه و بخش نصب، و واحد الکترونیکی یا ترانسمیتر است. این اجزا با ایجاد، دریافت و پردازش میدان مغناطیسی و سیگنال القایی، امکان اندازهگیری دبی سیالات رسانا را فراهم می کنند. نتیجه این ساختار، دقت بالا، نصب آسان و عملکرد بدون انسداد است.
مکانیزم فلومتر مغناطیسی اینسرشنی مانند مدل خطی بر پایه قانون القای فارادی است. طبق این قانون، وقتی یک سیال رسانا از درون میدان مغناطیسی عبور می کند، نیروی حرکتی الکتریکی (ولتاژ) درون سیال القا می شود. مقدار این ولتاژ با سرعت حرکت سیال رابطه مستقیم دارد.
در ساختار فلومتر، سیم پیچ های مغناطیسی میدان مغناطیسی را در داخل لوله ایجاد می کنند. هنگامی که سیال از این میدان می گذرد، الکترودهای تعبیه شده روی پراب حسگر ولتاژ القاشده را دریافت کرده و آن را به واحد الکترونیکی (ترانسمیتر) منتقل می کنند. این واحد سیگنال الکتریکی را به مقادیر قابل خواندن مانند دبی لحظهای یا حجمی جریان تبدیل می کند.
با توجه به اینکه فلومتر مغناطیسی اینسرشنی هیچ قطعه متحرکی ندارد، نیروی اصطکاکی بر جریان وارد نمی کند و در نتیجه افت فشار یا انسداد در مسیر سیال به وجود نمی آورد. همچنین دقت اندازه گیری آن تحت تأثیر دما، فشار، چگالی یا ویسکوزیته سیال قرار نمی گیرد؛ بنابراین عملکردی پایدار در شرایط متنوع فرآیندی دارد.
مزایای فلومتر مغناطیسی اینسرشنی
فلومتر مغناطیسی اینسرشنی بر اساس طراحی و ساختار خود مزایای متعددی نسبت به فلومتر خطی ارائه می دهد. مهمترین مزایای این نوع فلومتر به شرح زیر است:
- بدون قطعات متحرک
- اندازه گیری جریان دو طرفه
- نصب آسان و سریع از طریق حفر یک سوراخ کوچک در لوله و وارد کردن سنسور
- مناسب برای لولههای با قطر بالا و پروژه هایی که نصب فلومتر خطی مقرون به صرفه نیست
- قیمت کمتر نسبت به فلومترهای کامل خطی
- عملکرد مستقل از فشار و دمای سیال
- قابلیت استفاده برای انواع سیالات رسانا نظیر آب خام، فاضلاب، اسیدها، مواد شیمیایی و دوغاب صنعتی
محدودیت های فلومتر مغناطیسی اینسرشنی
- نیاز به سیال رسانا
- دقت کمتر نسبت به فلومتر خطی
- نیاز به دقت در نصب و کالیبراسیون زاویهای
- وابستگی به الگوی جریان
- امکان ایجاد نویز یا تداخل الکتریکی
- محدودیت استفاده در لوله های با سایز کوچک
کاربرد فلومتر مغناطیسی اینسرشنی
فلومتر مغناطیسی اینسرشنی در کاربردهایی که نیاز به اندازه گیری دبی سیالات رسانا در خطوط با قطر بالا و هزینه نصب پایین وجود دارد به کار می رود. این نوع فلومتر در مقایسه با فلومتر خطی کاربرد کمتری دارد. برخی از کاربردهای آن عبارتنداز:
- آب و فاضلاب
- سیستم های آبیاری
- سیستمهای تهویه مطبوع و اتوماسیون ساختمان
- صنایع شیمیایی
- کاربردهای معدن و دوغاب
- صنایع غذایی و آشامیدنی
راهنمای نصب فلومتر مغناطیسی اینسرشنی
برای اندازه گیری دقیق و پایدار با فلومتر مغناطیسی اینسرشنی، رعایت اصول نصب اهمیت بالایی دارد. در ادامه شرایط و نکات پیش از نصب این فلومتر بیان می شود:
- پر بودن کامل لوله از سیال: محل نصب باید در بخشی از لوله قرار گیرد که همیشه کاملاً پر از مایع باشد. وجود فضای خالی یا جریان نیمه پر باعث خطا در قرائت دبی خواهد شد.
- زاویه نصب بهینه: معمولاً فلومتر با زاویهای حدود ۴۵ درجه نسبت به افق نصب می شود تا از ایجاد حباب هوا روی الکترودها جلوگیری شود و ارتباط الکتریکی حسگر با سیال به طور کامل برقرار بماند.
- موقعیت مناسب در خط لوله: برای تثبیت جریان و جلوگیری از تأثیر تلاطم ها، باید فاصلهی مستقیم کافی در دو سمت فلومتر رعایت شود. حداقل ۵ برابر قطر لوله (۵D) در بالادست (Upstream) و حداقل ۲ برابر قطر لوله (۲D) در پایین دست (Downstream) باشد. رعایت این فواصل تضمین می کند که جریان به حالت پروفیل پایدار رسیده و دقت اندازهگیری حفظ شود.
فلومتر مغناطیسی اینسرشنی می تواند به دو روش نصب شود:
- نصب عمودی (Vertical Installation): در این حالت، جهت جریان از پایین به بالا است تا لوله همواره پر از مایع باقی بماند. این روش برای سیالاتی مانند فاضلاب یا دوغاب، که ته نشینی دارند، بسیار مناسب است.
- نصب مایل (Inclined Installation): در این حالت محور حسگر با محور لوله زاویهای حدود ۴۵ درجه تشکیل می دهد. این روش معمولاً برای خطوط افقی به کار می رود و کمک می کند تا حباب های هوا در مسیر اندازه گیری تجمع نکنند.
نحوه انتخاب فلومتر مغناطیسی اینسرشنی
برای خرید و انتخاب دقیق ترین فلومتر مغناطیسی اینسرشنی لازم است به مجموعه ای از پارامترهای کلیدی زیر توجه داشته باشید:
برندهای معتبر فلومتر مغناطیسی اینسرشنی
- ای بی بی ABB
- کرونه KROHNE
- اندرس هاوزر Endress+Hauser
نوع سیال
فلومتر مغناطیسی اینسرشنی فقط برای مایعات رسانا کاربرد دارد. بنابراین اولین گام، سنجش میزان هدایت الکتریکی (Conductivity) سیال است. رنج مجاز رسانایی معمولاً بیش از ۵ میکروزیمنس بر سانتیمتر (µS/cm) می باشد. در آب خام، پساب صنعتی و محلول های یونی مشکلی وجود ندارد، اما برای روغن، گازوئیل یا حلال ها این نوع فلومتر کارایی ندارد.
قطر لوله
از آنجا که سنسور به صورت غلافی داخل لوله نصب می شود، قطر لوله تعیین کننده نوع و طول پراب است. فلومترهای اینسرشنی معمولاً برای لوله های DN100 تا DN3000 (۴ تا ۱۲۰ اینچ) طراحی می شوند.
فشار و دمای کاری
اطمینان از سازگاری جنس سنسور و آب بندی با فشار و دمای کاری سیستم ضروری است. معملا فلومترهای صنعتی تا فشار ۱۶ بار و دمای ۸۰ تا ۱۲۰ درجه سانتی گراد را تحمل می کنند. جنس بدنه و الکترود (مانند 316L، Hastelloy C، تیتانیوم یا PtIr) باید متناسب با خواص شیمیایی سیال انتخاب شود.
نوع خروجی
بر حسب سیستم کنترلی، باید نوع سیگنال خروجی فلومتر مشخص شود:
- خروجی ۴–۲۰ میلی آمپر برای کنترلرهای آنالوگ
- پروتکل های دیجیتال مانند HART، Modbus RTU، Profibus یا RS485 برای SCADA و PLC
- همچنین توجه به نوع نمایشگر (لوکال یا ریموت) اهمیت دارد که در پروژه های فضای باز بهتر است نمایشگر جدا از سنسور نصب شود.
قابلیت نصب تحت فشار (Hot Tap)
در خطوطی که امکان توقف جریان وجود ندارد، باید فلومتر دارای سیستم نصب هات تپ با شیر ایزولهکننده باشد تا تعویض یا نگهداری بدون قطع جریان انجام شود. این نکته در خطوط انتقال شهری یا نیروگاهی حیاتی است.
خرید فلومتر مغناطیسی اینسرشنی
تجهیز صنعت به عنوان یکی از بزرگترین و معتبرترین تأمین کنندگان تجهیزات ابزار دقیق و شیرآلات صنعتی در ایران، با بیش از دو دهه تجربه تخصصی در زمینه واردات، تأمین و فروش انواع فلومتر، آماده ارائه خدمات به صنایع مختلف کشور است.
این مجموعه مجموعهای کامل از فلومترهای مغناطیسی اینسرشنی و فلومترهای خطی (Full Bore) را از برندهای معتبر جهانی عرضه می نماید. تمرکز تجهیز صنعت همواره بر کیفیت بالا، عملکرد دقیق، قیمت رقابتی و تحویل سریع بوده است تا نیاز صنایع آب و فاضلاب، نفت و گاز، شیمیایی، نیروگاهی و غذایی را به طور کامل پوشش دهد.
برای دریافت مشاوره تخصصی، استعلام قیمت روز و انتخاب بهترین مدل فلومتر مغناطیسی اینسرشنی متناسب با نیاز شما، کارشناسان فروش تجهیز صنعت آماده پاسخگویی و ارائه راهکار فنی هستند.
