• 智慧型 OLED 顯示功能.
• لغة لوحة العرض: الإنجليزية/الصينية التقليدية (مع إمكانية التبديل بين اللغتين)
• عملية إعداد وتثبيت بسيطة.
• تتوفر خيارات متعددة للأحجام.
• مخارج متعددة: 4~20 مللي أمبير/نبضة/MODBUS RTU
• دقة عالية: ±0.5% RD
• يتميز بقدرات قوية على مقاومة التداخل وانعدام فقدان الضغط.
• 符合設計標準:EX/IP67/UL/IEC/SGS/ilac-MAR/TAF

 

/مقدمة في مبدأ مقياس التدفق الكهرومغناطيسي/

تُعدّ مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية نوعًا جديدًا من أجهزة قياس التدفق، وقد شهدت تطورًا سريعًا في خمسينيات وستينيات القرن الماضي مع تقدم التكنولوجيا الإلكترونية. ويعمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي لقياس معدل تدفق سائل موصل، وذلك بناءً على القوة الدافعة الكهربائية المتولدة عند مرور السائل عبر مجال مغناطيسي خارجي.

يعتمد مبدأ عمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي على قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي. فعندما يتحرك موصل في مجال مغناطيسي، قاطعًا خطوط المجال المغناطيسي، تتولد قوة دافعة كهربائية مستحثة في الموصل. ويتناسب مقدار هذه القوة طرديًا مع الطول الفعال للموصل في المجال المغناطيسي وسرعة حركته عموديًا على المجال. وبالمثل، عندما يتدفق سائل موصل عموديًا في مجال مغناطيسي قاطعًا خطوط المجال المغناطيسي، تتولد قوة دافعة كهربائية مستحثة أيضًا على الأقطاب الكهربائية على جانبي الأنبوب.

معدل التدفق الحجمي يساوي حاصل ضرب سرعة السائل v في مساحة المقطع العرضي للأنبوب (πD²)/4. عندما يكون قطر الأنبوب D ثابتًا وشدة الحث المغناطيسي B ثابتة، فإن معدل التدفق الحجمي المقاس يرتبط خطيًا بالقوة الدافعة الكهربائية المستحثة. عند إدخال قطب كهربائي على كل جانب من الأنبوب، يمكن توليد قوة دافعة كهربائية. ومن خلال قياس مقدار هذه القوة الدافعة الكهربائية، يمكن تحديد معدل التدفق الحجمي.

أولاً: بنية مقياس التدفق الكهرومغناطيسي

يتكون هيكل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي بشكل أساسي من نظام دائرة مغناطيسية، وقناة قياس، وأقطاب كهربائية، وغلاف، وبطانة، ومحول.

1. نظام الدائرة المغناطيسية: وظيفته توليد مجال مغناطيسي منتظم، سواء كان تيارًا مستمرًا أو متناوبًا. تستخدم دائرة التيار المستمر مغناطيسًا دائمًا، يتميز ببساطة تركيبه وقلة تأثره بالمجالات المغناطيسية المتناوبة. مع ذلك، فإنه يُستقطب بسهولة سائل الإلكتروليت المار عبر قناة القياس، مما يؤدي إلى إحاطة القطب الموجب بأيونات سالبة والقطب السالب بأيونات موجبة - وهي ظاهرة تُعرف باستقطاب الأقطاب. ينتج عن ذلك زيادة في المقاومة الداخلية بين القطبين، مما يؤثر سلبًا على التشغيل الطبيعي للجهاز. عندما يكون قطر الأنبوب كبيرًا، يصبح المغناطيس الدائم ضخمًا وغير اقتصادي. لذلك، تستخدم مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية عمومًا مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا، يتم توليده بتردد 50 هرتز.

٢. البطانة: توجد بطانة عازلة كهربائياً بالكامل على الجانب الداخلي لأنبوب القياس وسطح إحكام غلق الحافة. تتصل هذه البطانة مباشرةً بالسائل المراد قياسه، ووظيفتها زيادة مقاومة أنبوب القياس للتآكل ومنع حدوث قصر في الجهد المستحث بواسطة جدار أنبوب القياس المعدني. تتكون مواد البطانة في الغالب من بلاستيك البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) المقاوم للتآكل ودرجات الحرارة العالية والتآكل، بالإضافة إلى السيراميك، وغيرها.

3. المحول: إشارة القوة الدافعة الكهربائية المستحثة الناتجة عن تدفق السائل ضعيفة للغاية وتتأثر بشدة بعوامل التداخل المختلفة. تتمثل وظيفة المحول في تضخيم إشارة القوة الدافعة الكهربائية المستحثة وتحويلها إلى إشارة قياسية موحدة مع كبح إشارات التداخل الرئيسية. وتتمثل مهمته في تضخيم وتحويل إشارة القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (Ex) التي تستشعرها الأقطاب الكهربائية إلى إشارة تيار مستمر قياسية موحدة.

4. قناة القياس: وظيفتها السماح بمرور السائل الموصل المراد قياسه. ولضمان تحويل التدفق المغناطيسي أو تقصيره عند مرور خطوط القوة المغناطيسية عبر قناة القياس، يجب أن تُصنع هذه القناة من مادة غير مغناطيسية ذات موصلية كهربائية وحرارية منخفضة، وقوة ميكانيكية معينة. ويمكن اختيار مواد غير مغناطيسية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، والألياف الزجاجية، والبلاستيك عالي القوة، والألومنيوم.

5. القطب الكهربائي: وظيفته استخلاص إشارة قوة دافعة كهربائية مستحثة تتناسب مع الكمية المقاسة. تُصنع الأقطاب الكهربائية عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ غير المغناطيسي، ويجب أن تكون مستوية مع بطانة الأنبوب لضمان تدفق السائل دون عوائق. يُفضل تركيبها عموديًا على الأنبوب لمنع تراكم الرواسب التي قد تؤثر على دقة القياس.

6. الغلاف الخارجي: مصنوع من مادة مغناطيسية حديدية، ويعمل كغطاء خارجي لملف الإثارة لنظام التوزيع ويعزله عن التداخل من المجالات المغناطيسية الخارجية.

ثانيًا: مبدأ مقياس التدفق الكهرومغناطيسي

1. المبادئ الأساسية

يعتمد المبدأ الأساسي لمقاييس التدفق الكهرومغناطيسية على قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي.

 

مبدأ عمل مقياس التدفق الكهرومغناطيسي: يعتمد مقياس التدفق الكهرومغناطيسي على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، حيث يحتوي على زوج من أقطاب الكشف مثبتة على جدار الأنبوب بشكل عمودي على محور أنبوب القياس وخطوط المجال المغناطيسي. عندما يتحرك سائل موصل على طول محور أنبوب القياس، فإنه يقطع خطوط المجال المغناطيسي، مما يُولد قوة دافعة كهربائية مستحثة. يتم الكشف عن هذه القوة الدافعة الكهربائية المستحثة بواسطة قطبي الكشف، وتتناسب قيمتها طرديًا مع سرعة التدفق. وتُحسب قيمتها بالمعادلة: E = B × V × D × K

ينقل المستشعر القوة الدافعة الكهربائية المستحثة كإشارة تدفق إلى المحول. بعد معالجة الإشارة، مثل التضخيم والتحويل والترشيح، يتم عرض معدل التدفق اللحظي ومعدل التدفق التراكمي على شاشة LCD نقطية مضاءة من الخلف.

E: القوة الدافعة الكهربائية المستحثة

K: ثابت الجهاز

ب: كثافة التدفق المغناطيسي

د: قطر أنبوب القياس

V: متوسط سرعة التدفق

2. ثلاثة مفاهيم مهمة

تركيب مقياس التدفق الكهرومغناطيسي

(1) لا يمكن قياس الوسائط الموصلة إلا

حد التوصيلية: σ ≥ 1-5 ميكروسيمنز/سم (الماء > 20 ميكروسيمنز/سم)

(للحصول على موصلية منخفضة، استخدم أدوات متخصصة)

لا يمكن استخدامه لقياس الوسائط غير الموصلة، مثل الغازات والزيوت، أو الوسائط التي تحتوي على كمية كبيرة من...

الغاز، مما يتسبب في تقلبات حادة في القياسات

(2) يجب أن يوجد مجال مغناطيسي.

يمر تيار الإثارة عبر ملفي الإثارة العلوي والسفلي لأنبوب القياس، مما يُولّد مجالًا مغناطيسيًا. إذا كان ملف الإثارة مفتوح الدائرة...

عندما لا يعمل مقياس التدفق، فإن استقرار تيار الإثارة يؤثر بشكل مباشر على قياس الجهاز.

يجب أن يكون أنبوب القياس مصنوعًا من مادة غير مغناطيسية لضمان مرور المجال المغناطيسي عبر الأنبوب.

(يجب أن يكون أنبوب القياس مصنوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ)

(3) القيمة المقاسة الفعلية هي سرعة السائل.

تقيس مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية في الواقع سرعة تدفق الوسط (إنها مقياس سرعة التدفق).

معدل التدفق الحجمي للوسط المقاس

بارع في تحويل معدل التدفق

3. عنصران مهمان

تعتبر أجهزة الاستشعار والأجهزة الثانوية مكونين أساسيين من مكونات مقاييس التدفق الكهرومغناطيسية.