เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า วัดอัตราการไหลได้อย่างไร?

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็ก) วัดอัตราการไหลของของเหลวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าโดยอาศัยกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ แตกต่างจากเครื่องวัดอัตราการไหลแบบกลไกตรงที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่และไม่ก่อให้เกิดสิ่งกีดขวางภายในท่อ ทำให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายสำหรับน้ำ น้ำเสีย สารเคมี สารละลาย และของเหลวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าอื่นๆ

หลักการพื้นฐานคือ เมื่อของเหลวที่เป็นตัวนำเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก มันจะสร้างแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กขึ้นมา เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจะตรวจจับแรงดันไฟฟ้านี้และแปลงเป็นค่าความเร็วและอัตราการไหล

หลักการทำงานของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า

กระบวนการวัดประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสามส่วน:

1. การสร้างสนามแม่เหล็ก
2. การตรวจจับแรงดันไฟฟ้าด้วยอิเล็กโทรด
3. การคำนวณอัตราการไหลโดยตัวแปลง

1. การสร้างสนามแม่เหล็กภายในท่อวัด

ภายในเซ็นเซอร์วัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าจะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นในท่อวัด

แผ่นรองเซ็นเซอร์ทำหน้าที่แยกของเหลวออกจากตัวท่อโลหะทางไฟฟ้า ในขณะที่อิเล็กโทรดสองตัวถูกติดตั้งไว้ที่ด้านตรงข้ามของท่อวัดเพื่อตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้น

เมื่อไม่มีของเหลวไหลผ่าน อนุภาคตัวนำจะไม่เคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก ดังนั้นจึงไม่เกิดแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้

2. การสร้างสัญญาณไฟฟ้าจากการเคลื่อนที่ของของเหลว

เมื่อของเหลวที่เป็นตัวนำไหลผ่านสนามแม่เหล็ก อนุภาคที่มีประจุภายในของเหลวจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นแรงแม่เหล็ก

ตามกฎของฟาราเดย์:

ของเหลวที่มีคุณสมบัติเป็นตัวนำและเคลื่อนที่ได้ จะทำหน้าที่เหมือนตัวนำไฟฟ้า
* สนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำให้เกิดสัญญาณแรงดันไฟฟ้า
* แรงดันไฟฟ้าแปรผันตรงกับความเร็วของของเหลว

อิเล็กโทรดที่ติดตั้งอยู่ในเซนเซอร์จะตรวจจับสัญญาณแรงดันไฟฟ้านี้

ยิ่งของเหลวไหลเร็วเท่าไร แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

3. การแปลงสัญญาณเป็นอัตราการไหล

ตัวแปลงสัญญาณจะรับสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กมากจากขั้วไฟฟ้าและประมวลผลผ่านวงจรอิเล็กทรอนิกส์

ตัวแปลงจะคำนวณ:

* ความเร็วการไหล
* อัตราการไหลทันที
* ปริมาณสะสมทั้งหมด

ผลลัพธ์สุดท้ายสามารถแสดงผลในเครื่องหรือส่งผ่านทางอินเทอร์เฟซการสื่อสารต่างๆ เช่น:

* 4–20 มิลลิแอมป์
* RS485 มอดบัส
* ฮาร์ท
* เอาต์พุตแบบพัลส์
* โปรโตคอลการสื่อสารดิจิทัล

ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการวัดการไหลด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า?

แม้ว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจะมีความน่าเชื่อถือสูง แต่ก็มีหลายปัจจัยที่สำคัญต่อการวัดที่แม่นยำ

1. ค่าการนำไฟฟ้าของของเหลว

ของเหลวนั้นต้องมีค่าการนำไฟฟ้าสูงพอที่จะสร้างสัญญาณที่สามารถวัดได้

ข้อกำหนดทั่วไป:

ค่าการนำไฟฟ้า ≥ 5 μS/cm

ของเหลวที่เหมาะสม ได้แก่:

* น้ำ
* น้ำเสีย
* สารละลายเคมี
* สารละลายข้น
* เยื่อกระดาษ

ไม่เหมาะสม:

* น้ำมัน
* เชื้อเพลิง
* น้ำมันเบนซิน
* ของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้าอื่นๆ

2. ท่อต้องเต็มสนิท

หลอดวัดปริมาตรต้องบรรจุของเหลวอยู่เสมอ

หากท่อมีของเหลวอยู่เพียงบางส่วน:

* ขั้วไฟฟ้าอาจสัมผัสกับของเหลวไม่สนิท
* สัญญาณไม่เสถียร
* ความแม่นยำในการวัดลดลง

ด้วยเหตุนี้ จึงควรหลีกเลี่ยงการติดตั้งเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า:

* ณ จุดสูงสุดของท่อส่ง
* ก่อนถึงจุดปล่อยน้ำทิ้งแบบอิสระ
* ในบริเวณที่มีอากาศสะสมได้

3. การต่อสายดินที่ถูกต้อง

เนื่องจากสัญญาณการวัดมีขนาดเล็กมาก การต่อลงดินจึงเป็นสิ่งจำเป็น

การต่อสายดินอย่างถูกต้องช่วยให้:

* ขจัดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า
* ทำให้จุดศูนย์คงที่
* ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการวัด

อาจจำเป็นต้องใช้สายดินสำหรับ:

* ท่อพลาสติก
* ท่อบุด้วยยาง
* ท่อที่ไม่นำไฟฟ้า

เหตุใดเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจึงไม่มีการสูญเสียแรงดัน?

ข้อดีสำคัญอย่างหนึ่งของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าคือ ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่หรือสิ่งกีดขวางภายใน

เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของเซ็นเซอร์เกือบเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ทำให้ของเหลวสามารถไหลผ่านได้อย่างอิสระ

สิทธิประโยชน์ต่างๆ ได้แก่:

* ไม่มีการสูญเสียแรงดันเพิ่มเติม
* เหมาะสำหรับท่อขนาดใหญ่
* ต้องการการบำรุงรักษาต่ำ
* ทำงานได้ดีกับของเหลวที่มีของแข็งแขวนลอยอยู่

ด้วยเหตุนี้ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:

* โรงงานบำบัดน้ำเสีย
* ระบบจ่ายน้ำ
* แอปพลิเคชันด้านการขุดเหรียญดิจิทัล
* อุตสาหกรรมกระดาษและเยื่อกระดาษ

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถวัดการไหลย้อนกลับได้หรือไม่?

ใช่.

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่สามารถวัดอัตราการไหลได้ทั้งสองทิศทาง

ขึ้นอยู่กับการตั้งค่า มิเตอร์สามารถ:

* แสดงการไหลไปข้างหน้า
* แสดงการไหลย้อนกลับ
* คำนวณปริมาณการไหลรวมในทิศทางต่างๆ

คุณสมบัตินี้มีประโยชน์ในแอปพลิเคชันที่ทิศทางการไหลอาจเปลี่ยนแปลงได้ เช่น:

* ระบบหมุนเวียนน้ำ
* การทดสอบปั๊มน้ำ
* ท่อส่งกระบวนการทางอุตสาหกรรม

⸻

ข้อดีของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้ามีข้อดีหลายประการ:

ความแม่นยำสูง

เมื่อติดตั้งอย่างถูกต้อง อุปกรณ์เหล่านี้สามารถให้การวัดที่เสถียรและแม่นยำ

ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว

ไม่มีใบพัดหรือชิ้นส่วนกลไกใดที่สามารถสึกหรอได้

เหมาะสำหรับของเหลวสกปรก

พวกเขาสามารถวัดปริมาณของเหลวที่มีส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

* สารแขวนลอย
* เส้นใย
* อนุภาคตะกอน

ขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง

การใช้งานทั่วไปได้แก่:

* ระบบประปาของเทศบาล
* การบำบัดน้ำเสีย
* กระบวนการทางเคมี
* อาหารและเครื่องดื่ม
* การทำเหมือง
* การชลประทาน

⸻

ข้อจำกัดของเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้า

แม้ว่าเครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจะมีข้อดีหลายประการ แต่ก็มีข้อจำกัดอยู่บ้าง:

ไม่สามารถวัดของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้าได้

ของเหลว เช่น น้ำมันและเชื้อเพลิง ไม่ก่อให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าที่เพียงพอ

ต้องติดตั้งอย่างถูกต้อง

การติดตั้งที่ไม่ถูกต้อง การต่อสายดินที่ไม่ดี หรือฟองอากาศ อาจส่งผลต่อความเสถียรของการวัดได้

ต้องใช้สื่อนำไฟฟ้า

ต้องตรวจสอบค่าการนำไฟฟ้าของของเหลวก่อนเลือกใช้

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจะวัดอัตราการไหลโดยใช้กฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ เมื่อของเหลวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าไหลผ่านสนามแม่เหล็ก จะเกิดสัญญาณแรงดันไฟฟ้าขึ้น ซึ่งจะถูกตรวจจับโดยอิเล็กโทรด ตัวแปลงสัญญาณจะประมวลผลสัญญาณนี้และคำนวณความเร็วการไหลและอัตราการไหล

เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ต้องการการบำรุงรักษาต่ำ และมีประสิทธิภาพยอดเยี่ยมกับของเหลวที่เป็นตัวนำไฟฟ้า เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็กไฟฟ้าจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านน้ำ น้ำเสีย สารเคมี และกระบวนการทางอุตสาหกรรม

เพื่อให้ได้การวัดที่เชื่อถือได้ ควรตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าค่าการนำไฟฟ้าของของเหลวเพียงพอ ท่อบรรจุของเหลวเต็มอยู่เสมอ และมีการต่อสายดินอย่างถูกต้อง