ساخت فلومتر و دبی سنج الکترومغناطیسی

ساخت فلومتر
فهرست مطالب

در این مطلب، آشنایی با فرایند ساخت فلومتر، شناخت قطعات و تکنولوژی‌های به کار رفته در مراحل آن، بررسی کیفیت ساخت قبل از خرید یا حتی یادگیری مسیر راه اندازی خط تولید این تجهیز صنعتی آورده شده است.

با تماشای فرایند ساخت که در ویدیو روبرو آورده شده، از طراحی و تولید قطعات مکانیکی تا ساخت مدار و کالیبراسیون دیده میشود.

این ویدیو دید عمیق تری به شما نسبت به تفاوت کیفیت‌های فلومترها در بازار میدهد و کمک به انتخاب آگاهانه تر میکند.

این ویدیو توسط تیم پریسماتک و در کارگاه شرکت گرفته شده است. برای خرید فلومتر میتوانید با ما تماس بگیرید.

قبل از طراحی و ساخت فلومتر چه داده‌هایی لازم دارید؟

ساخت فلومتر زمانی بهترین انتخاب است که با «شرایط واقعی فرآیند» شما هم‌خوان باشد، نه صرفا با سایز لوله. برای مثال، ساخت فلومتر مغناطیسی معمولا برای مایعات رسانا مثل آب صنعتی، فاضلاب، محلول‌های شیمیایی و دوغاب‌های معدنی مناسب است؛ چون اندازه‌گیری دبی را بدون قطعه متحرک انجام می‌دهد و در بسیاری از خطوط، افت فشار اضافی ایجاد نمی‌کند. اما اگر سیال شما غیررسانا بوده یا خط لوله همیشه پر نباشد، باید قبل از ساخت دبی سنج تصمیم دقیق‌تری بگیرید تا هزینه و خطا بالا نرود.

قبل از طراحی و سفارش ساخت، این داده‌ها را آماده کنید: نوع سیال و حداقل رسانایی، محدوده دبی (Min/Max) و DN خط، فشار و دمای کاری، درصد جامدات یا حباب، جنس لوله و وضعیت ارتینگ، نوع نصب (افقی یا عمودی) و طول مسیر مستقیم قبل و بعد از سنسور و خروجی مورد نیاز مثل mA  4-20یا Modbus. همین اطلاعات، پایه انتخاب لاینینگ، الکترود و مدار اندازه‌گیری در ساخت فلومتر بوده و مستقیما دقت نهایی را تعیین می‌کند.

فلومتر الکترومغناطیسی چگونه کار می‌کند؟

فلومتر الکترومغناطیسی بر پایه قانون فارادی کار می‌کند: داخل سنسور، کویل‌ها یک میدان مغناطیسی کنترل‌شده ایجاد می‌کنند و وقتی مایع رسانا از مقطع لوله عبور نماید، در اثر حرکت سیال داخل میدان، یک ولتاژ بسیار کوچک در دو الکترود مقابل هم القا می‌شود. مقدار این ولتاژ با سرعت جریان متناسب است؛ بنابراین با دانستن سطح مقطع، دستگاه به صورت مستقیم دبی حجمی را محاسبه می‌کند.

دلیل دقت بالای این روش در ساخت فلومتر مغناطیسی این است که اندازه‌گیری بر مبنای یک رابطه فیزیکی پایدار انجام شده و در صورت طراحی درست مدار تحریک و فیلترهای سیگنال، نویزهای صنعتی تا حد زیادی حذف می‌شوند. همچنین چون خروجی به تغییرات ویسکوزیته وابسته نیست، در بسیاری از خطوط فرآیندی، اندازه‌گیری ساخت دبی سنج مغناطیسی پایدارتر و تکرارپذیرتر از گزینه‌های مکانیکی خواهد بود.

اجزای اصلی در ساخت فلومتر مغناطیسی

در ساخت فلومتر الکترومغناطیسی دو بخش اصلی داریم: سنسور (بخش در تماس با فرآیند) و ترنسمیتر (مغز پردازش و خروجی‌دهی). اگر اجزای کلیدی درست انتخاب و یکپارچه نشوند، حتی بهترین کالیبراسیون هم در میدان دوام نمی‌آورد. در یک پروژه واقعی ساختن و تولید فلومتر بهتر است این اجزا را به صورت ماژولار ببینید تا سرویس و عیب‌یابی ساده‌تر شود.

اجزای اصلی سنسور

  • بدنه و تیوب اندازه‌گیری: تحمل فشار، هم‌محوری و پایداری مکانیکی در نصب
  • لاینر عایق داخلی: جلوگیری از اتصال الکتریکی بدنه به سیال و حفاظت شیمیایی
  • الکترودهای اندازه‌گیری و آب‌بندی: کیفیت آب‌بندی و سطح الکترود روی پایداری سیگنال اثر مستقیم دارد
  • کویل‌ها و هسته مغناطیسی: یکنواختی میدان و کاهش تداخل الکترومغناطیسی
  • رینگ ارت یا الکترود مرجع: پایدارسازی مرجع اندازه‌گیری و کنترل نویزهای زمین

اجزای کلیدی ترنسمیتر

  • مدار تحریک کویل (معمولا پالسی) + تقویت‌کننده کم‌نویز
  • فیلتر و پردازش دیجیتال سیگنال برای حذف نویز و پایش خطا
  • خروجی‌ها و ارتباطات صنعتی مثل mA 4-20، پالس و Modbus

انتخاب متریال و جنس‌ها در ساخت دبی سنج

در ساخت دبی سنج الکترومغناطیسی، انتخاب متریال فقط یک تصمیم خرید نیست؛ یک تصمیم «پایداری اندازه‌گیری» است. اگر لاینینگ با سیال سازگار نباشد یا الکترودها دچار خوردگی و پوشش‌گرفتگی شوند، خروجی حتی با نصب درست هم به‌مرور ناپایدار می‌شود. بنابراین در پروژه‌های ساخت فلومتر بهتر است متریال را بر اساس سه معیار انتخاب کنید: سازگاری شیمیایی، سایش، و دمای کاری.

  • لاینینگ PTFE: گزینه رایج برای سیالات خورنده و دماهای بالاتر است؛ سطح داخلی صاف دارد و معمولا برای بسیاری از اسیدها و حلال‌ها انتخاب مطمئن‌تری است.
  • لاینینگ NBR: برای آب خام، فاضلاب و سیالات با ذرات ساینده متوسط کاربردی‌تر بوده و معمولا مقاومت مکانیکی خوبی در برابر ضربه و سایش دارد.

در بخش الکترودها، استنلس برای کاربردهای عمومی اقتصادی است؛ اما برای محیط‌های خورنده یا رسوب‌زا، آلیاژهای مقاوم‌تر می‌توانند هزینه توقف خط را کم کنند. برای بدنه هم علاوه بر تحمل فشار، به نوع اتصال فلنج، کیفیت پوشش رنگ یا ضدخوردگی و همچنین محل نصب (فضای باز یا محیط مرطوب) توجه نمایید. این تصمیم‌ها مستقیما کیفیت نهایی فلومتر مغناطیسی را تعیین می‌کنند.

فرآیند ساخت فلومتر و مونتاژ مرحله به مرحله

در یک پروژه حرفه‌ای ساخت فلومتر، کیفیت نهایی فقط به قطعات خوب وابسته نیست؛ ترتیب درست مراحل، کنترل‌های بین راه و مونتاژ دقیق است که خروجی پایدار می‌سازد. در ادامه، فرآیند ساختن فلومتر الکترومغناطیسی را به شکل مرحله به مرحله می‌بینید تا بدانید محصول استاندارد دقیقا از کجا کیفیت می‌گیرد.

1. قطعه‌سازی و آماده‌سازی مکانیکی

قطعه سازی و ساخت فلومتر و رفرکتومتر و کانداکتیویتی متر

بدنه، تیوب اندازه‌گیری و قطعات فلنجی طبق نقشه ماشین‌کاری می‌شوند. در این مرحله، هم‌محوری، تلرانس‌های آب‌بندی و کیفیت سطح داخلی کنترل می‌شود تا در مونتاژ، اعوجاج یا نشتی به وجود نیاید. سپس قطعات برای پوشش ضدخوردگی یا عملیات سطحی آماده می‌گردند.

2. اجرای لاینینگ و کنترل کیفی

لاینینگ داخلی (مثل PTFE یا NBR) با فرآیند مناسب نصب می‌شود و پس از آن، تست‌های ظاهری و چسبندگی انجام می‌گیرد. هر نقص ریز در این نقطه می‌تواند باعث ناپایداری خروجی در ساخت دبی سنج شود.

3. نصب الکترودها، کویل‌ها و کابل‌کشی

الکترودها با آب‌بندی دقیق نصب شده و کویل‌ها و هسته مغناطیسی در جای صحیح فیکس می‌شوند. کابل‌کشی داخلی باید شیلددار و ایزوله باشد تا نویز صنعتی وارد سیگنال نشود.

4. اسمبلی نهایی و اتصال ترنسمیتر

ساخت برد الکترونیکی فلومتر
مرحله الکترونیک ساخت فلومتر و رفرکتومتر و کانداکتیویتی متر

سنسور مونتاژ شده به ترنسمیتر متصل می‌شود، تنظیمات اولیه انجام می‌گیرد و مسیرهای ارت بررسی می‌شود. نتیجه این مرحله، ساخت فلومتری آماده برای ورود به تست‌های عملکردی و کالیبراسیون است.

تست‌های بعد از ساخت فلومتر

بعد از اتمام ساخت فلومتر، مرحله‌ای که خیال کارفرما را راحت می‌کند «تست‌های تحویلی» است؛ چون اینجا مشخص می‌شود دستگاه در شرایط واقعی کارگاهی، نشتی ندارد، سیگنال تمیز تولید می‌کند و خروجی‌اش با تغییرات محیطی به‌هم نمی‌ریزد. برای اتمام فلومتر الکترومغناطیسی استاندارد، این چند تست حداقل‌های حرفه‌ای هستند:

  • تست نشتی و آب‌بندی: بررسی اورینگ‌ها، آب‌بندی الکترود و فلنج‌ها با روش‌های قابل اطمینان تا در فشار کاری، رطوبت وارد محفظه نشود.
  • تست فشار (Hydrostatic): اعمال فشار بالاتر از فشار سرویس و کنترل تغییر شکل، افت فشار و نشتی‌های ریز در بدنه و اتصالات.
  • تست صحت سیگنال: کنترل نویز، پایداری صفر (Zero Stability) و بررسی اینکه سیگنال الکترودها در محدوده استاندارد و قابل پردازش باشد.
  • تست پایداری خروجی: پایش خروجی mA 4-20 یا پالس در بازه زمانی مشخص، بررسی Drift و صحت نمایش در دبی‌های ثابت.
  • تست ایمنی الکتریکی و ارتینگ: بررسی پیوستگی ارت، شیلد کابل و عایق‌کاری داخلی برای کاهش خطای میدان.

این تست‌ها، قبل از کالیبراسیون نهایی، کیفیت واقعی ساخت دبی سنج را مشخص نموده و ریسک توقف خط را پایین می‌آورند.

کالیبراسیون فلومتر الکترومغناطیسی و تحویل گواهی

کالیبراسیون، مرحله‌ای است که ساخت فلومتر مغناطیسی را از «مونتاژ شده» به «قابل اتکا برای گزارش‌دهی و کنترل فرآیند» تبدیل می‌کند. در این مرحله، خروجی فلومتر با یک مرجع معتبر مقایسه می‌شود تا خطا مشخص و در صورت نیاز اصلاح گردد؛ سپس نتیجه به شکل مستند تحویل کارفرما خواهد شد.

روش‌های رایج کالیبراسیون

  • کالیبراسیون تر (Wet Calibration): عبور سیال مرجع از مسیر آزمون و مقایسه دبی فلومتر با مرجع (برای تحویل صنعتی، قابل اعتمادتر است).
  • کالیبراسیون الکترونیکی/شبیه‌ساز: بررسی پاسخ ترنسمیتر و مسیر سیگنال با ورودی‌های کنترل شده؛ بیشتر برای کنترل‌های دوره‌ای و عیب‌یابی کاربرد دارد.

معیارهای پذیرش در تحویل

  • دقت در چند نقطه دبی (کم، متوسط، بالا) و ثبت انحراف هر نقطه
  • تکرارپذیری و پایداری خروجی در زمان
  • کنترل Zero و Drift مجاز در بازه تعریف شده
  • صحت خروجی‌های mA 4-20، پالس یا Modbus

گواهی کالیبراسیون باید شامل چه مواردی باشد؟

در تحویل ساخت دبی سنج، گواهی باید شامل شماره سریال، تاریخ، شرایط آزمون، نقاط تست، نتایج خطا و مشخصات مرجع باشد تا ردیابی و ممیزی بعدی ساده شود.

مشکلات رایج بعد از نصب و راهکار سریع

ساخت فلومتر و نصب

بعد از نصب، حتی ساخت دقیق فلومتر الکترومغناطیسی هم ممکن است خروجی ناپایدار بدهد؛ دلیل آن نیز معمولا «شرایط نصب و نویز محیط» است، نه خود تجهیز. برای اینکه سریع به نتیجه برسید، ابتدا این چهار مشکل را بررسی نمایید:

  • نویز و نوسان سیگنال: اگر عدد دبی بالا و پایین می‌پرد، مسیر کابل سیگنال را از کابل‌های قدرت و اینورترها جدا کنید، شیلد را درست در یک نقطه زمین کرده و از گلند و اتصالات فلزی استاندارد بهره ببرید.
  • ارتینگ ضعیف یا نادرست: اختلاف پتانسیل بین لوله و سنسور باعث خطای جدی می‌شود. پیوستگی ارت را با تست اهم بررسی کنید و در صورت نیاز از رینگ ارت یا اتصال ارت اختصاصی استفاده نمایید.
  • لوله نیمه پر: در خطوطی با شیب نامناسب یا نزدیک به تخلیه، فلومتر دچار پرش عدد می‌شود. راهکار سریع، جابه‌جایی محل نصب به قسمت همیشه پُر یا تغییر جهت نصب به حالت عمودی رو به بالا است.
  • حباب و هواگیری ناقص: وجود حباب، مخصوصا نزدیک پمپ یا زانویی، می‌تواند خروجی ساخت دبی سنج را بی‌ثبات سازد. از نصب بعد از پمپ بدون مسیر آرام‌ساز پرهیز کرده و هواگیر را بالادست در نظر بگیرید.

این چک‌لیست در عمل، زمان عیب‌یابی فلومتر را به شکل محسوسی کم می‌کند.

گام بعدی شما برای ساختن و تولید فلومتر: مشاوره فنی

در نهایت، یک پروژه موفق ساخت فلومتر یعنی تحویل یک ابزار اندازه‌گیری که در خط واقعی شما پایدار کار کند، نه فقط روی میز تست. اگر به دنبال ساختن فلومتر الکترومغناطیسی هستید، معیار درست موفقیت، ترکیب طراحی مهندسی، کیفیت متریال، کنترل مونتاژ، تست‌های تحویلی و مستندات کالیبراسیون است؛ چون این مجموعه عوامل، خطای اندازه‌گیری، توقف خط و هزینه نگهداری را کاهش می‌دهد. از طرف دیگر، وقتی خروجی قابل اعتماد باشد، تصمیم‌های کنترلی و محاسبات مصرف هم دقیق‌تر شده و ارزش ساخت دبی سنج برای شما کاملا ملموس خواهد بود.

برای دریافت پیشنهاد فنی و برآورد هزینه ساخت فلومتر، همین حالا این 6 مورد را برای کارشناسان ما ارسال کنید: نوع سیال، DN خط، رنج دبی، فشار، دما و نوع خروجی موردنیاز (4-20 mA یا پروتکل Modbus). بر اساس همین اطلاعات، بهترین گزینه ساخت دبی سنج را به شما پیشنهاد می‌دهیم.

سوالات متداول

حداقل رسانایی سیال برای ساخت فلومتر مغناطیسی چقدر است؟

حداقل رسانایی به مدل سنسور و طراحی ترنسمیتر بستگی دارد؛ اما اگر رسانایی سیال پایین و متغیر باشد، خروجی دبی ناپایدار می‌شود. در پروژه ساختن و تولید فلومتر بهتر است رسانایی حداقل و شرایط تغییرات آن مشخص گردد تا طراحی مدار و انتخاب الکترود درست صورت پذیرد.

بله. رسوب می‌تواند سطح تماس الکترود با سیال را تغییر دهد و باعث Drift یا پرش عدد شود. برای ساخت دبی سنج در محیط‌های رسوب‌زا، انتخاب متریال الکترود و پیش‌بینی دسترسی سرویس و شست‌وشو اهمیت دارد.

معمولا از کابل‌کشی، شیلدینگ، ارتینگ یا مسیر عبور کابل کنار اینورترها شروع کنید. در ساختن و تولید فلومتر الکترومغناطیسی کیفیت شیلد و زمین کردن صحیح، بخش جدی از عملکرد واقعی است.

به حساسیت فرآیند، کیفیت سیال و الزامات کیفی/ممیزی بستگی دارد. اگر خط تولید شما حسابرسی داشته یا تغییرات دما و رسوب بالاست، بازه کالیبراسیون کوتاه‌تر انتخاب خواهد شد.

در خطوطی که احتمال حباب یا نیمه پر شدن وجود دارد، نصب عمودی رو به بالا معمولا پایدارتر بوده و برای نتیجه بهتر در ساخت فلومتر توصیه می‌شود.

انتخاب لاینینگ مقاوم به سایش، محافظت مکانیکی و کنترل سرعت جریان. این سه عامل در افزایش عمر ساخت دبی سنج نقش مستقیم دارند.

ساخت فلومتر
فهرست مطالب
تصویر تیم تحریریه پریسماتک
تیم تحریریه پریسماتک
تیم تحریریه پریسماتک از مجموعه‌ای از مهندسان طراح، متخصصان تولید، کارشناسان کنترل کیفیت و نویسندگان فنی تشکیل شده است. تمام محتوای منتشرشده در این وبلاگ بر پایه تجربه‌های واقعی صنعت، دانش مهندسی و بررسی‌های تخصصی تیم ما تهیه می‌شود تا اطلاعات دقیق، قابل اعتماد و کاربردی در اختیار شما قرار گیرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

فرم جستجو

اگر صفحه مورد نظر شما، در لیست صفحات پایین نیست. در فرم جستجو کنید.