ابزارهای با قطر بزرگ به طور گسترده در پروژه های تامین آب و زهکشی استفاده می شود، مانند نظارت بر جریان خطوط لوله اصلی در سیستم های تامین آب شهری و اندازه گیری تخلیه فاضلاب در تصفیه خانه های فاضلاب. طراحی قطر بزرگ آنها میتواند با نیازهای جریان بالا سازگار باشد و اندازهگیری دقیق را در حمل و نقل مایعات در مقیاس بزرگ تضمین کند. فلومترهای الکترومغناطیسی با قطر کوچک و متوسط معمولاً برای اندازهگیری سیالات دشوار مانند فلومترهای دو فاز جامد-مایع دو فاز- یا در کاربردهای سخت استفاده میشوند. به عنوان مثال، از آنها برای اندازه گیری جریان خمیر و مشروب سیاه در صنعت کاغذ استفاده می شود، جایی که این مایعات حاوی مقدار زیادی فیبر و ناخالصی هستند و اندازه گیری دقیق آنها را با فلومترهای سنتی دشوار می کند. فلومترهای الکترومغناطیسی با سازگاری عالی با مایعات رسانا، انتخاب ایده آلی هستند. در صنعت متالورژی غیرآهنی، کنترل دقیق جریان برای حمل و نقل دوغاب برای اطمینان از کارایی تولید مورد نیاز است. فلومترهای الکترومغناطیسی می توانند به طور موثری غلظت بالا و ویژگی های ساینده دوغاب ها را کنترل کنند. در کارخانههای آمادهسازی زغالسنگ، فلومترهای الکترومغناطیسی میتوانند جریان را در زمان انتقال دوغاب زغالسنگ کنترل کنند و فرآیند شستشوی زغالسنگ را بهینه کنند. در صنایع شیمیایی، مواد پوششی فلومترهای الکترومغناطیسی برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی عالی برای محلولهای اسیدی و قلیایی بسیار خورنده انتخاب میشوند و عملکرد پایدار طولانیمدت را تضمین میکنند. در صنعت فولاد، فلومترهای الکترومغناطیسی میتوانند جریان آب خنککننده را بهدقت پایش کنند و به سرعت نشتها را در لولههای کوره بلند کنترل آب خنککننده و تشخیص نشت تشخیص دهند و از عملکرد ایمن کوره بلند اطمینان حاصل کنند. در حمل و نقل لولههای زغال سنگ هیدرولیک از راه دور، از دبی سنجهای الکترومغناطیسی برای اندازهگیری و کنترل جریان استفاده میشود که تداوم و دقت حمل و نقل زغال سنگ را تضمین میکند. فلومترهای الکترومغناطیسی با قطر کوچک و میکرو{21}معمولاً در محیطهای بهداشتی{22} بحرانی مانند صنایع دارویی، غذایی و مهندسی زیستی استفاده میشوند. به عنوان مثال می توان به تحویل دارو و اندازه گیری در فرآیندهای دارویی، کنترل نسبت مواد خام در خطوط تولید نوشیدنی و نظارت بر جریان محیط کشت در بیوراکتورها اشاره کرد. طراحی جریان بدون مانع و ویژگیهای{25}}آسانی-جریان سنجهای الکترومغناطیسی مطابق با استانداردهای بهداشتی دقیق و الزامات نظافت است. فلومترهای الکترومغناطیسی را می توان برای اندازه گیری در تمام این کاربردها استفاده کرد.
فلومترهای الکترومغناطیسی را می توان بر اساس شش نکته کلیدی زیر انتخاب کرد:
1. کلاس دقت و توابع: بسته به الزامات برنامه، یک کلاس دقت مناسب باید انتخاب شود. به طور کلی، برنامه های صنعتی از کلاس های دقت 0.5، 1 یا 2 استفاده می کنند. برای برنامه های کاربردی مانند تسویه تجارت، دقت بالاتری مورد نیاز است. از نظر عملکردی، گزینهها شامل اندازهگیری جریان دو طرفه، محاسبه مقدار کل، هشدار بیش از-محدوده، حفاظت از قطع برق، و انتقال داده از راه دور (مانند خروجی سیگنال 4-20 میلی آمپر، پروتکل HART، پروتکل Modbus و غیره) برای رفع نیازهای سیستمهای کنترل خودکار است.
2. سرعت جریان، سرعت جریان کامل-مقیاس، محدوده پذیری و قطر لوله: انتخاب سرعت جریان باید بر اساس قطر لوله و سرعت جریان باشد. معمولاً محدوده سرعت جریان 0.5-8 متر بر ثانیه توصیه میشود. سرعت خیلی کم میتواند منجر به رسوبگذاری شود، در حالی که سرعت زیاد ممکن است گردابهایی ایجاد کند که بر دقت اندازهگیری تأثیر میگذارد. برای اطمینان از خطی بودن و پایداری، نرخ جریان در مقیاس کامل باید تقریباً 70٪ - 80٪ از نرخ جریان رایج مورد استفاده تنظیم شود. محدوده پذیری به نسبت حداکثر به حداقل دبی که دستگاه می تواند اندازه گیری کند اشاره دارد. فلومترهای الکترومغناطیسی معمولاً دارای بردپذیری 1:20 تا 1:100 هستند. هنگام انتخاب یک فلومتر، مطمئن شوید که دبی واقعی در این محدوده قرار می گیرد. قطر لوله باید با قطر لوله مطابقت داده شود، یا با استفاده از اتصالات کاهنده متصل شود تا از توسعه سیال کافی در داخل لوله اطمینان حاصل شود و تداخل جریان گردابی کاهش یابد.
3. رسانایی مایع: اصل کار یک فلومتر الکترومغناطیسی بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است که به مایع اندازهگیری شده نیاز دارد تا رسانایی معینی داشته باشد، معمولاً بیش از 5 μS/cm. برای آب خالص با رسانایی کم، یک فلومتر الکترومغناطیسی با طراحی خاص یا اضافه کردن الکترولیت مورد نیاز است. اگر رسانایی مایع خیلی کم باشد، سیگنال ضعیف می شود و خطای اندازه گیری افزایش می یابد.
4. ناخالصی ها در مایع: وجود ناخالصی هایی مانند حباب های هوا، ذرات جامد یا الیاف در مایع ممکن است بر دقت اندازه گیری تأثیر بگذارد. حباب های هوا می توانند باعث اتصال کوتاه الکترود شوند و سیگنال های نادرست تولید کنند. ذرات جامد ممکن است الکترودها را فرسوده کنند یا به سطح الکترود بچسبند و مقاومت مدار الکترود را تغییر دهند. مواد فیبری ممکن است روی الکترودها در هم بپیچند و بر انتقال سیگنال تأثیر بگذارند. بنابراین هنگام انتخاب مدل باید نوع، غلظت و شکل ناخالصی ها را در نظر گرفت. اقدامات پیش تصفیه (مانند نصب فیلترها یا هواگیرها) یا انتخاب مدلی با قابلیتهای ضد تداخل قوی ممکن است ضروری باشد.
5. چسبندگی و ته نشینی: هنگام اندازه گیری مایعاتی که مستعد رسوب یا چسبندگی هستند (مانند محلول ها و دوغاب های شیمیایی خاص)، ممکن است یک لایه رسوب به سطح الکترود بچسبد که باعث تغییر در مقاومت مدار الکترود شده و منجر به خطاهای اندازه گیری شود. برای حل این مشکل، می توان یک فلومتر الکترومغناطیسی با الکترود خراش دهنده و قابلیت تمیز کردن آنلاین را انتخاب کرد، یا از مواد پوششی مانند PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن) که مستعد چسبندگی نیست، با تمیز کردن و نگهداری منظم برای اطمینان از دقت اندازه گیری استفاده کرد.
6. انتخاب مواد برای قطعات در تماس با سیالات: مواد برای قطعات در تماس با سیالات (مانند الکترود، آستر، آب بندی فلنج و غیره) باید بر اساس خورندگی، دما، فشار و سایر مشخصات مایع مورد آزمایش انتخاب شوند. برای محیطهای{3}}در دمای بالا، پوششها و مواد الکترود مقاوم در برابر درجه حرارت بالا باید انتخاب شوند. برای کاربردهایی با الزامات بهداشتی بالا، می توان از موادی مانند فولاد ضد زنگ 316L برای اطمینان از ایمنی و سازگاری مواد استفاده کرد.
