فلومترهای الکترومغناطیسی سری Promag از Endress+Hauser یکی از پیشرفته ترین دستگاهها برای اندازه گیری دقیق جریان سیالات است. این مقاله بهعنوان یک منبع کامل آموزش ابزار دقیق، اصول اندازهگیری بر اساس قانون فارادی، شرایط نصب بهینه، و تکنیکهای تشخیص لوله خالی را پوشش میدهد. با دنبال کردن این راهنما، میتوانید عملکرد و دقت دستگاه خود را به حداکثر برسانید و از طول عمر بیشتر تجهیزات ابزار دقیق بهرهمند شوید. اگر بهدنبال ارتقای مهارتهای فنی و نگهداری بهینه سیستمهای فلومتر هستید، این مقاله دقیقاً مناسب شماست.
فلومترهای الکترومغناطیسی سری پرومگ Electromagnetic flowmeters Promag series
محدوده فعلی فلومترهای الکترومغناطیسی Endress+Hauser شامل Proline Promag 50، Promag 53 و Promag 55 است. در این بخش، اطلاعات و توصیه های ضروری را خواهید یافت که به شما کمک می کند پیگیری و نگهداری بهینه فلومترهای الکترومغناطیسی Promag خود را در طول چرخه عمرشان انجام دهید.
اصل اندازه گیری Measuring principle
برای اندازه گیری جریان بر اساس قانون القای فارادی، یک میدان مغناطیسی متناوب توسط سیم پیچ های مسی تولید می شود. جریان کنترل شده ی سیم پیچ تضمین می کند که شدت میدان مغناطیسی در طول اندازه گیری ثابت باقی بماند. طول رسانا (فاصله بین دو الکترود اندازه گیری در قطر داخلی لوله اندازه گیری) نیز یک مقدار ثابت است. تنها متغیر در معادله فارادی، سرعت جریان سیال عبوری است.
ولتاژ القاشده دقیقاً متناسب و خطی با سرعت سیال است. یک فلومتر الکترومغناطیسی (EMF*) حجم را اندازه گیری نمی کند بلکه سرعت را اندازه گیری می کند. ولتاژ القاشده در یک فلومتر الکترومغناطیسی عمومی Endress+Hauser تقریباً معادل 300 میکروولت به ازای هر متر بر ثانیه سرعت است.
شرایط نصب Installation conditions
علاوه بر دستور العمل های نصب برای همه تکنولوژی ها (بخش اصول پایه را ببینید)، الزامات نصب ویژه یک فلومتر الکترومغناطیسی عبارت اند از:
مقاطع ورودی و خروجی – Inlet and outlet runs
مقاطع ورودی و خروجی فلومتر باید با طول کافی لوله مستقیم در بالادست نصب شود. در صورت امکان، حسگر را از اتصالاتی مانند شیرها، سه راهی ها، زانویی ها و غیره دور نصب کنید. برای تضمین دقت اندازه گیری باید الزامات زیر برای مقاطع ورودی و خروجی رعایت شود:
• طول مقطع ورودی ≥ 5 × DN
• طول مقطع خروجی ≥ 2 × DN
اگر فلومتر در فاصله کوتاهی از یک اغتشاش پروفیل جریان نصب شود، به علت ورود پروفیل جریان مختل به داخل فلومتر، خطا در اندازه گیری رخ خواهد داد. بنابراین فلومتر باید طبق توصیه های نصب با طول کافی لوله مستقیم در بالا و پایین دست نصب شود. طول های توصیه شده از مرکز فلومتر اندازه گیری می شوند که در قطرهای کوچک معمولاً طول مستقیمی که در داخل خود دستگاه وجود دارد کفایت می کند.
استفاده از عملکرد تشخیص لوله خالی (EPD) – If the Empty Pipe Detection is used
در صورت استفاده از عملکرد تشخیص لوله خالی (EPD) ، جهت گیری صحیح حسگر باید مد نظر قرار گیرد (شکل 2 را ببینید). الکترود تشخیص لوله خالی باید در بالاترین نقطه یک فلومتر الکترومغناطیسی نصب شده به صورت افقی قرار گیرد. اگر فلومتر باید در لوله ای افقی نصب شود، محفظه فرستنده/ترمینال باید بالای لوله قرار گیرد. در این حالت الکترود EPD در بالاترین نقطه لوله قرار می گیرد و به درستی عمل می کند. در کاربردهایی که احتمال نیمه پر بودن لوله کم است، جهت گیری الکترودها اهمیتی ندارد.
زمین کردن فلومتر الکترومغناطیسی باید طبق دستور العمل ها انجام شود (بخش پرسش های متداول). برای اطلاعات بیشتر به فصل مربوطه در دفترچه راه اندازی مراجعه کنید.
راه اندازی – پیکربندی – Setup – Configuration
تمام فلومترهای سری Proline دارای برنامه راه اندازی سریع هستند تا راه اندازی استاندارد را ساده کنند.
تیم خدمات ما می تواند هر فلومتر Endress+Hauser را برای شما پیکربندی کند و بدین ترتیب تضمین نماید که بلافاصله بهترین عملکرد را از دستگاه خود دریافت کنید (بخش راه اندازی در قسمت در خدمت شما را ببینید).
عملیات و نگهداری – Operation and Maintenance
نگهداری پیشگیرانه :
چگونه میتوانید خطرات خرابی یا انحراف نقطه اندازهگیری خود را به حداقل برسانید؟
با توجه به این که فلومترهای الکترومغناطیسی هیچ قطعه متحرکی ندارند، نیاز کمی به نگهداری پیشگیرانه دارند. شرایط فرآیندی میتواند بر طول عمر یا دقت فلومتر شما تأثیر بگذارد: محصولات ساینده، ایجاد آلودگی روی الکترودها، تأثیرات دمای بالا یا چرخههای دمای بالا (مانند CIP)، ارتعاش، مواد شیمیایی تهاجمی و غیره.
اگر با یکی از اینگونه وضعیتها مواجه شوید، میتوانید با برنامهریزی بازرسیها و کالیبراسیونهای دورهای بهطور چشمگیری خطر توقف فرآیند را کاهش دهید. موضوع دیگری که به توجه ویژه نیاز دارد، واشرهای حسگرهای H (بهداشتی یا قطر کوچک) است که در معرض شستشو یا استریلیزاسیون متوالی (CIP/SIP) قرار میگیرند و ممکن است سریعاً فرسوده شوند. حتماً اطمینان حاصل کنید که بهطور منظم تعویض شوند.
برای کنترل یکپارچگی عملکردی Promag، از ابزارهای ویژهای استفاده میکنیم که بررسیهای بسیار جامعی از پارامترهای داخلی الکترونیک دستگاه و اجزای حسگر انجام میدهند (برای توضیح کامل FieldCheck® به صفحه 31 مراجعه کنید).
توجه: یک بررسی تطابق اندازهگیری میتواند از طریق مقایسه با دستگاه فوقصوت بهدست آید. این بههیچوجه کالیبراسیون محسوب نمیشود.
کالیبراسیون – Calibration
کالیبراسیون فواصل کالیبراسیون باید با شرایط بهرهبرداری همراستا باشد. روشها و بازههای زمانی کالیبراسیون دستگاه به موارد زیر بستگی دارد:
• دقت مورد نیاز برای پایش جریان نشت
• اهمیت آن برای فرآیند
• محدودیتهای قانونی اعمالشده
بنابراین تعریف فواصل کالیبراسیون و حداکثر خطای مجاز برای هر نقطه اندازهگیری ضروری است. عوامل اصلی مؤثر بر انحراف فلومتر عبارتاند از:
• شرایط فرآیندی (نوع سیال، دمای محصول و غیره)
• شرایط محیطی محل نصب حسگرها (دمای محیط، رطوبت)
با توجه به اینکه فواصل کالیبراسیون باید طی زمان و بر اساس تاریخچه بهرهبرداری بهینه شوند، باید یک فرکانس اولیه تعیین کنید. در ادامه جدولی از توصیهها آمده است تا با در نظر گرفتن شرایط فرآیندی و محیطی به شما کمک کند این بازه را تعریف کنید:
توجه:
• برای سیالات ساینده یا خورنده، فرکانس کالیبراسیون باید مطابق میزان سایش کاهش یابد
• این توصیههای کالیبراسیون جایگزین عملیات نگهداری لازم برای حفظ وضعیت ایدهآل دستگاه نیست
دسترسی به ابزار و قطعات یدکی – Instrument and spare parts availability
موجودی قطعات یدکی – Spare parts stock
موجودی قطعات یدکی برای هر فلومتر از خانواده Proline توصیه میکنیم یک مجموعه کامل از ماژولهای الکترونیکی ذخیره داشته باشید.
مهاجرت – Migration
سری Promag 5X نسل جدید فلومترهای الکترومغناطیسی Endress+Hauser است. این دستگاههای جدید روشهای تازهای برای انجام بازرسیهای پیشگیرانه (رجوع کنید به FieldCheck صفحه 31) ارائه میدهند و میتوانند جایگزین تمام فلومترهای نسل قبلی Endress+Hauser شوند. نسل قدیمی عمدتاً شامل Promag 30، Promag 33 و Promag 35 بود. از دسامبر ۲۰۰۷ به بعد، قطعات Promag 30 و 33 دیگر در دسترس نیستند.
• Promag 30 را با چه دستگاهی جایگزین کنیم؟ برای کاربردهای مشابه، با Promag 10 که بسیار کاربرپسندتر و آسانتر است. علاوه بر این، تنها لازم است یک برد الکترونیکی ذخیره داشته باشید.
• Promag 33 را با چه دستگاهی جایگزین کنیم؟ برای کاربردهای استاندارد: با جانشین مشخص آن یعنی Promag 50. برای کاربردهای ویژه: Promag 53 گزینههای بیشتری ارائه میدهد و عدم قطعیت اندازهگیری بهتری دارد. Promag 53 نیز مانند Promag 33 دارای خروجی پالس غیرفعال یا فعال است.
• Promag 35 را با چه دستگاهی جایگزین کنیم؟ با Promag 55، معمولاً برای کاربردهایی با سیالات سنگین (کارخانه کاغذسازی، استخراج معدن و غیره). برای اطلاعات بیشتر در مورد جایگزینی با تیم فروش ما به شماره (888-ENDRESS) تماس بگیرید.
برای تحلیل عمیقتر از پایگاه نصبشده فعلی شما، میتوانیم با سرویس «بازرسی پایگاه نصب» (Installed Base Audit) به شما کمک کنیم (بخش «خدمات» را ببینید).
بازطراحی – Re-engineering
بازطراحی آیا قصد دارید یک فلومتر الکترومغناطیسی را برای کاربردی غیر از آنچه در ابتدا انتخاب شده بود به کار ببرید؟ لطفاً نکات زیر را مد نظر قرار دهید.
عدم هدايت يا هدايت پايين – No or low conductivity
اگر هدایت الکتریکی سیال نسبتاً کم باشد، نمیتوان از فلومتر الکترومغناطیسی استفاده کرد. مایعات زیر به دلیل هدایت بسیار پایین قابل اندازهگیری نیستند: روغنهای گیاهی یا معدنی، آب دمینرالیزه، هیدروکربنها/حلالها و غیره (رجوع کنید به نمودارها). با این حال اگر این مایعات حتی با مقدار اندکی مایع رسانا مخلوط شوند، میتوان از فلومتر الکترومغناطیسی استفاده نمود. برای کاربرد موفق فلومتر، سیال باید حداقل هدایت زیر را داشته باشد:
5 µS/cm برای Promag 50/53/55 (Promag 55 حتی برای آب)
20 µS/cm برای کاربردهای عمومی آب
50 µS/cm برای Promag 23/10.
محتوای جامد در يک سيال – Solid Content in a fluid
محتوای جامد در يک سيال از آنجا که تأثير جامدات به شدت به غلظت، تركيب، مشخصات ذرات و پارامترهای ديگر بستگی دارد، جهت انتخاب و اندازهگذاری مناسبترين مدل و گزینهها به دانش تخصصی نياز است. دو تأثير معمول بايد در نظر گرفته شوند:
• نويز بيش از حد سيگنال به دليل جامدات نياز به فرستنده با عملکرد بالا دارد (Promag 55)
• برای شلورها يا دوغابهای ساينده بايد زيرلايهها و طراحی/متريال الکترود مناسب انتخاب شود
دامنه دما – Temperature range
تمام مواد لاینر موجود از پلاستیک یا لاستیک عایق هستند و محدوده دمای کاری محدودی دارند. این عامل محدودکننده در کاربرد فلومترهای الکترومغناطیسی است.
رسوب گيری / ECC
رسوب گيری / ECC با وجود اين که فلومتر الکترومغناطیسی نسبتاً مقاوم در برابر رسوب روی لوله اندازهگیری است، محدوديتهایی وجود دارد. تشکيل يک لايه روی الکترودها در نهايت منجر به کاهش سيگنال جريان و احتمالاً عدم عملکرد دستگاه میشود. اگر رسوب هادی باشد (مثلاً در سيستمهای گرمادهی آب، يونهای مغناطيسی)، میتوان از راهکار الکترونيکی استفاده کرد: ECC (الکترود کلين سيرکيت) الکترودهای اندازهگیری را تميز و عاری از رسوب نگه میدارد.
دامنه اندازه گيری – Measuring range
دامنه اندازه گيری همچنين بايد بررسی کنيد که دامنه اندازهگیری فلومتر برای کاربرد مورد نظر کافی باشد. در صورت تغيير قطر لوله، برای جريان حداقل جريان مشخصی لازم است تا فلومتر با دقت مورد انتظار کار کند. نرمافزار Applicator به شما امکان میدهد دقت دستگاه را در سراسر دامنه اندازهگیری بررسی نمايید. مجدداً نصب و پیکربندی صحیح را در نظر بگیرید.
.
