اخبار پویاک

پایان حیات آبی ایران
بحران آب در ایران و مدیریت نادرست منابع بحران آب و خشکسالی در ایران به طور مداوم افزایش می‌یابد و برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی بدون اقدامات مد...

تیر ۲۳, ۱۴۰۳

تأثیرات مخرب پروژه‌های گاپ و داپ ترکیه بر محیط زیست و اقتصاد کشورهای همسایه
پروژه‌های سدسازی بر روی رود ارس و تأثیرات زیست محیطی و حقوقی پروژه گاپ (GAP): گاپ یک پروژه توسعه چند بخشی شامل سدسازی گسترده در جنوب شرق آناتولی تر...

تیر ۲۱, ۱۴۰۳

روش دبی سنجی الکترومغناطیس، دبی سنجی الکترومغناطیس

پربازدید ترین اخبار

تیر ۲۳, ۱۴۰۳

پایان حیات آبی ایران

تیر ۲۱, ۱۴۰۳

تأثیرات مخرب پروژه‌های گاپ و داپ ترکیه بر محیط زیست...

تیر ۱۳, ۱۴۰۳

همکاری پژوهشی ایران و عراق برای حل مسائل زیست‌محیطی دو...

روش دبی سنجی الکترومغناطیس

خرداد ۷, ۱۴۰۳

تاریخچه استفاده از روش دبی سنجی الکترومغناطیس به تلاش های فیزیکدان انگلیسی به‌نام میشل فارادی در سال 1832 بر می‌گردد. وی با توجه به تحقیقات گسترده‌ای که در این زمینه انجام داده بود، پیش بینی می‌کرد بتواند دبی عبوری رودخانه ای در کشورش انگلیس را بواسطه جریان الکتریکی القايی بوجود آمده در میدان مغناطیسی زمین پیش بینی کند. در واقع اساس کار این روش بر مبنای  قانون القای فارادی است. بر اساس این قانون، زمانی که یک سیال رسانای الکتریکی از یک میدان مغناطیسی عبور می‌کند، ولتاژی الکتریکی بوجود می‌آید که با میزان جریان سیال عبوری متناسب است. این جریان الکتریکی بوجود آمده در سیال عبوری می تواند توسط دو الکترود تماس مستقیم و یا توسط سنسورهای خازنی دریافت شده و پس از انتقال به یک مبدل سیگنال، تقویت شده و به محدوده سیگنال استاندارد (4 تا 20 میلی آمپر) تبدیل شود.

در شکل زیر سطح مقطع قسمت اصلی یک کنتور الکترومغناطیس بصورت شماتیک نمایش داده شده است. قطعات هلالی شکل نصب شده در قسمت بالایی و پایینی جداره لوله که با رنگ نارنجی نمایش داده شده است، کویل های ایجاد کننده میدان مغناطیسی را نمایش می‌دهد. این کویل‌ها میدان مغناطیسی مشخصی را بوجود می‌آورد که در این شکل با خطوط عمودی موازی نارنجی رنگ ترسیم شده است.. همانطور که ذکر شد، جریان سیال رسانای عبوری از داخل لوله که با خاکستری تیره در این شکل نمایش داده شده است، سبب القای یک جریان الکتریکی می‌شود که توسط الکترودهای نصب شده در دو سمت جداره لوله قابل دریافت و تحلیل است. جریان برقرار شده بین دو الکترود بصورت موجی شماتیک نیز در شکل نمایش داده شده است. مقدار جریان سیال رسانای عبوری با مقدار جریان الکتریکی القا شده متناسب است بطوریکه  هرچه شدت جریان عبوری سیال رسانا از میدان مغناطیسی ایجاد شده بیشتر باشد، جریان الکتریکی القا شده شدت بیشتری خواهد داشت.

شکل 1) شماتیک نحوه عملکرد دبی سنج الکترومغناطیس

 

طبق قانون فارادی که در  معادله 1 بیان شده است، ولتاژ القا شده e با حاصلضرب شدت میدان مغناطیسی B در طول رسانای l قرار گرفته در میدان مغناطیسی در سرعت رسانای V عبوری برابر است.

معادله 1 e=Blv

با مشخص شدن مقدار سرعت سیال عبوری از معادله 1 می توان مقدار دبی حجمی عبوری از لوله دایروی شکل را مطابق معادله 2 محاسبه نمود.

معادله 2

 

مزایای روش دبی سنجی الکترومغناطیس

  • قابلیت استفاده در محدوده وسیعی از کاربردهای صنعتی سیالات رسانا، دوغاب، سیالات حاوی ذرات جامد و سیالات خورنده و فرسایشی
  • دقت بسیار بالای اندازه‌گیری دبی
  • دبی سنجی بدون استفاده از قطعات مکانیکی متحرک
  • دبی سنجی بدون هیچگونه مانعی در مسیر جریان سیال و به تبع آن بدون افت فشار
  • قابلیت کاربرد در دامنه وسیعی از قطر لوله
  • حساسیت بالا نسبت به تغییرات جریان سیال و پاسخ سریع نسبت به این تغییرات
  • قابلیت اندازه گیری جریان معکوس در لوله
  • قابلیت استفاده در شرایطی که سیال کل لوله را فرا نمی‌گیرد

 

معایب روش دبی سنجی الکترومغناطیس

  • محدودیت استفاده و عدم کارایی در جریان سیالات با رسانایی کم مانند گاز و بخار، مواد نفتی و سیالات با درصد بالای حباب
  • کارایی نا مناسب در دماهای بالا
  • کاهش دقت اندازه گیری در سرعت های بالای جریان سیال
  • نیاز به دقت بالای نصب و راه اندازی
  • هزینه نسبتا بالای اولیه دبی سنج الکترومغناطیس

امیدوارم که این پست آموزشی مجموعه پویاک برای شما کاربردی بوده باشد. شما می توانید سوالات و چالش های خود را در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.

منابع مطالعه بیشتر:

  • Baker RC. Flow measurement handbook. Cambridge: Cambridge University Press; 2011.
  • Mohindru P. Recent advancements in volumetric flow meter for industrial application. Heat and Mass Transfer. 2023 Nov;59(11):2149-66.