پاورپوینت بررسی دبی سنج الکترومغناطیسی

دبی‌سنج الکترومغناطیسی

معرفی:

دبی سنج مغناطیسی وسیله ای برای اندازگیری دبی حجمی مایعات با افت فشار کم می باشد . هزینه ساخت پایین،یک‍پارچه بودن وسیله،دقت بالا،خروجی آنالوگ خطی،غیر حساس بودن به ویسکوزیته – فشار- دما، توانایی اندازه گیری طیف وسیعی از مایعات ( اعم ازآب ،مایعات سمی، مایعات خورنده و مواد فاضلاب)،مواردی هستند که این دبی سنج را از دبی سنجهای دیگر متفاوت ی سازد.

اساس کار

قانون فارادی :

کار دبی سنج مغناطیسی براساس قانون فارادی می باشد.با توجه به قانون فارادی اگر یک رسانای جریان برق در راستای عمود بر میدان مغناطیسی حرکت کند بطوریکه خطوط میدان مغناطیسی را قطع کند ولتاژی را در رسانا القاء می شود که ولتاژ القایی به سرعت حرکت رسانا در میدان بستگی دارد.

برای بکار بردن این قانون در اندازگیری دبی ، لازم است که سیال بکار رفته رسانای جریان الکتریسیته باشد تا در قانون فارادی صدق کند . بطوریکه در طراحی دبی سنج مغناطیسی بکار رفته است ،ولتاژ پالس القایی از قانون فارادی ، با سرعت متوسط مایع و شدت میدان مغناطیسی و طول رشته رسانا ـ که دراین مورد فاصله بین دو الکترود می باشد - رابطه دارد. (شکل 1)

جهت نیروی محرکه القاء شده عمود بر جهت میدان مغناطیسی و جهت سرعت است (قانون لنز). در دبی‌سنج الکترومغناطیسی، میدان مغناطیسی با یک آهنربای الکترومغناطیسی دائمی ایجاد می‌شود سیال در جهت x جریان دارد. اگر به یک برش از سیال توجه کنیم، می‌توان آنرا مانند یک هادی در نظر گرفت. وقتی برش متحرک, خطوط نیرو را قطع می‌کند ولتاژی در جهت z القاء می‌شود. در این موقعیت دو الکترود (عمود بر صفحه کاغذ) برای اندازه‌گیری ولتاژ القاء شده قرار داده شده است. ولتاژ القایی با سرعت سیال تناسب مستقیم دارد. علامت ولتاژ تا علائم 0-5mA یا 4-20mA تقویت شده و بعنوان ورودی کامپیوتر بخش کنترل استفاده می‌شود.

پاورپوینت بررسی دبی سنج پره دوار در 17اسلاید زیبا و قابل ویرایش با فرمت pptx

جریان ( FLOW )

پدیده ای فیزیکی است که از حرکت یک سیال استنباط می شود.

جریان پذیری جزء خواص ذاتی مواد سیال است و نقطه تمایز آنها با اجسام جامد می باشد.

به عبارتی خاصیت جریان پذیری یک سیا ل موجب می شود که انتقال آن از نقطه ای به نقطه دیگر به راحتی از داخل یک مجرا و بدون نیاز به سیستم های حمل و نقل صورت پذیر .

تجهیزات متنوعی برای اندازه گیری سرعت یا حجم سیال ساخته شده که به آنها دبی سنج یا فلومتر ( Flow Meter ) گفته میشود. دبی سنج دستگاهی است که حرکت سیال را در مجرا اندازه گیری می کند . سیال ممکن است آب، هوا، بخار،گاز، مواد شیمیایی، سوخت و یا حتی ذرات جامد باشد .

بعضی از فلومترها، میزان دبی لحظه ای سیال(حجمی یا جرمی) را در واحد زمان اندازه گیری می کنند و برخی دیگر مقدار کل ( Totallied ) حجم یا جرم منتقل شده دریک بازه زمانی را اندازه گیری می کنند.

یک دبی سنج شامل سه بخش اصلی است :

ابزار اولیه (Primary device ) که مستقیماً با سیال درارتباط است.

مبدل (Transducer ) که جریان عبوری از ابزار اولیه را به یک سیگنال قابل اندازه گیری تبدیل می کند

فرستنده (Transmitter ) که یک سیگنال الکتریکی متناسب با جریان و منطبق با استانداردهای مورد نیاز ارسال می کند.

اصول اندازه گیری دبی و دسته بندی دبی سنج ها جریان سیال با دو مفهوم دبی حجمی و دبی جرمی قابل اندازه گیری است . حجم انتقال سیال در واحد زمان، دبی حجمی نامیده می شود و واحد اندازه گیری آن در سیستم Sɪ عبارتست از : m³/s

چنانچه لوله ای با سطح مقطع A را در نظر بگیریم که سیالی با سرعت متوسط V از داخل آن عبور کند، دبی حجمی سیال به صورت زیر قابل محاسبه است: Q( m³/ s)= A(m² )×V (m/ s)

در صورتی که چگالی سیال ʃ نیز مشخص باشد، دبی جرمی آن بر حسب kg/s به صورت زیر محاسبه می شود W(kg / s) = Q(m³ / s)×ρ (kg /m³ )

در دبی سنج ها از روش های فیزیکی بسیار متنوعی برای تبدیل دبی به یک کمیت قابل اندازه گیری استفاده می شود و لذا انواع آنها را از نظر ساختار داخلی می توان به صورت زیر دسته بندی نمود:

انواع دبی سنج ها :

الف ) دبی سنج های حجمی یا جابجایی مثبت (Positive Displacement )

دبی سنج های با جابجایی مثبت بر اساس اصول حجم سنجی کار می کنند وبرای سنجش دبی مایعات وگازها استفاده می شود که شامل دبی سنج با

1 - گیرندگی انرژی از سیستم

باعث افت فشار در سیستم می شود. از وسایل اندازه گیری دبی با گیرندگی انرژی از سیستم : دبی سنج پره دوار ، دبی سنج با رقاصک صفحه ای ، دبی سنج از نوع پمپ پوشینه ای و دبی سنج دنده بیضوی

2 - دهندگی انرژی به سیستم

مثل پمپ های اندازه گیری دبی و پمپ روده ای

این نوع دبی سنج ها مستقیماً حجم سیال عبوری را اندازه گیری می کنند . به عبارتی اندازه گیری دبی حجمی در این سنسورها نیازی به اطلاع از قطر لوله ندارد ولی برای محاسبه دبی جرمی از ضرب نمودن دبی حجمی در چگالی سیال استفاده می شود.

ب ) دبی سنج های سرعتی :

با اندازه گیری سرعت حرکت سیال، دبی حجمی آن را از حاصلضرب سرعت در سطح مقطع لوله محاسبه می کنند . در حقیقت سطح مقطع لوله به عنوان یکی از مفروضات این نوع سنسورها خواهد بود.

ج ) دبی سنج های جرمی :

مستقیماً جریان جرمی سیال را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل و آن را اندازه گیری می کند. در حقیقت اندازه گیری دبی جرمی در این سنسورها، نیازی به اطلاع از چگالی سیال ندارد.

شامل :

1 – کوریولیس(Coriolis )

2 – دبی سنج حرارتی (Thermal )

پاورپوینت بررسی دبی سنج توربینی در 11اسلاید زیبا و قابل ویرایش با فرمت pptx

جریان : یک پدیده فیزیکی است که از حرکت یک سیال استنباط می شود. جریان پذیری جز خواص ذاتی مواد سیال است و در حقیقت نقطه تمایز آنها با اجسام جامد

می باشد.

دبی سنج : عبارتست از دستگاهی که حرکت سیال را درمجرا اندازه گیری می کند. این سیال ممکن است آب، هوا، بخار، گاز، مواد شیمیایی، سوخت و یا حتی ذرات جامد باشد.

بعضی از دبی سنج ها ، میزان دبی لحظه ای سیال (حجمی یا جرمی) را در واحد زمان اندازه گیری می کنند و برخی دیگر مقدار کل حجم یا جرم منتقل شده در یک بازه زمانی را اندازه گیری می کنند.

طبقه بندی دبی سنج ها:

دبی سنج حجمی

دبی سنج سرعتی (توربینی)

دبی سنج جرمی

دبی سنج انبساطی

بررسی دبی سنج توربینی :

اساس کار این دبی سنج ها اندازه گیری سرعت میانگین سیال در لوله و سپس محاسبه دبی حجمی ، از حاصلضرب سرعت در سطح مقطع لوله می باشد. انواع روشهای مورد استفاده برای محاسبه سرعت سیال روشهای التراسونیک ، توربینی ، الکترومغناطیسی و خروج گردابی است.

Q(m3/s)=V(m/s)*A(m2)

دبی سنج توربینی

متشکل از محفظه ای لوله ای که در داخل ان پروانه است

سرعت چرخش پروانه متناسب با سرعت سیال است

با شمارش تعداد دور پروانه در واحد زمان دبی مشخص می شود

دقت حدود 1 درصد

مناسب مایعات تمیز و لزج تا 100 centistokes

در فلومترهای توربینی ، با استفاده از انرژی مکانیکی جریان سیال، یک روتور فرفره ای به چرخش درمی آید . پره های نصب شده روی روتور انرژی جنبشی جریان سیال را به انرژی مکانیکی از نوع چرخشی تبدیل می کنند وسرعت دوران روتوربا سرعت حرکت سیال متناسب است . بنابراین با اندازه گیری سرعت دورانی روتورمی توان به سرعت جریان سیال و در پی آن به دبی حجمی پی برد. کل حجم منتقل شده نیز با اندازه گیری کل زاویه چرخش امکان پذیر است .