Rafsegulflæðismælir (segulflæðismælir) mælir flæðishraða leiðandi vökva samkvæmt lögmáli Faradays um rafsegulfræðilega innleiðslu. Ólíkt vélrænum flæðismælum hefur hann enga hreyfanlega hluti og skapar engar hindranir inni í leiðslunni, sem gerir hann mikið notaðan fyrir vatn, skólp, efni, slurry og aðrar leiðandi vökvaforrit.
Grunnreglan er sú að þegar leiðandi vökvi fer í gegnum segulsvið myndar hann litla rafspennu. Rafsegulflæðismælirinn nemur þessa spennu og breytir henni í flæðishraða og flæðishraða.
Vinnuregla rafsegulflæðismælis
Mælingarferlið felur í sér þrjá meginþætti:
1. Myndun segulsviðs
2. Spennumæling með rafskautum
3. Útreikningur á rennsli með breytinum
1. Að búa til segulsvið inni í mælirörinu
Inni í rafsegulflæðismælinum mynda rafsegulspólur segulsvið þvert yfir mælirörið.
Skynjarafóðrið einangrar vökvann rafmagn frá málmrörinu, en tvær rafskautar eru settar á gagnstæðar hliðar mælirörsins til að greina spennuna sem myndast.
Þegar enginn vökvi flæðir eru engin leiðandi agnir að hreyfast í gegnum segulsviðið, þannig að engin mælanleg spenna myndast.
2. Að mynda rafmerki úr hreyfingu vökva
Þegar leiðandi vökvi streymir í gegnum segulsviðið, hreyfast hlaðnar agnir inni í vökvanum yfir segulsviðslínurnar.
Samkvæmt lögmáli Faradays:
* Leiðandi vökvi á hreyfingu virkar eins og leiðari.
* Segulsviðið framkallar spennumerki.
* Spennan er í réttu hlutfalli við hraða vökvans.
Rafskautin sem eru sett í skynjarann nema þetta spennumerki.
Því hraðar sem vökvinn rennur, því hærri verður spennan sem myndast.
3. Umbreyting merkisins í flæðishraða
Breytirinn tekur við mjög litlu spennumerki frá rafskautunum og vinnur það í gegnum rafrásir.
Breytirinn reiknar út:
* Flæðishraði
* Straxflæðishraði
* Heildaruppsafnað magn
Lokaútkomuna er hægt að birta á staðnum eða senda í gegnum samskiptaviðmót eins og:
* 4–20 mA
* RS485 Modbus
* HART
* Púlsútgangur
* Stafrænar samskiptareglur
Hvaða þættir hafa áhrif á mælingar á rafsegulflæði?
Þó að rafsegulflæðismælar séu mjög áreiðanlegir eru nokkur skilyrði mikilvæg fyrir nákvæmar mælingar.
1. Vökvaleiðni
Vökvinn verður að hafa nægilega rafleiðni til að mynda mælanlegt merki.
Dæmigert skilyrði:
Leiðni ≥ 5 μS/cm
Hentugir vökvar eru meðal annars:
* Vatn
* Skólpvatn
* Efnalausnir
* Slam
* Kvoða
Ekki hentugt:
* Olía
* Eldsneyti
* Bensín
* Aðrir óleiðandi vökvar
2. Pípan verður að vera alveg full
Mælisrörið verður alltaf að vera fyllt með vökva.
Ef pípan er að hluta til tóm:
* Rafskautin gætu ekki komist alveg í snertingu við vökvann.
* Merkið verður óstöðugt.
* Mælingarnákvæmni minnkar.
Af þessari ástæðu skal forðast að setja upp rafsegulflæðismæla:
* Á hæsta punkti leiðslunnar.
* Fyrir framan lausa útrásarútrás.
* Á stöðum þar sem loft getur safnast fyrir.
3. Rétt jarðtenging
Þar sem mælimerkið er mjög lítið er jarðtenging nauðsynleg.
Rétt jarðtenging hjálpar til við:
* Útrýma rafmagnstruflunum.
* Stöðugleika núllpunktsins.
* Bæta áreiðanleika mælinga.
Jarðtengingarhringir gætu verið nauðsynlegir fyrir:
* Plaströr.
* Gúmmífóðruð rör.
* Óleiðandi leiðslur.
Af hverju hefur rafsegulflæðismælir ekkert þrýstingstap?
Einn helsti kosturinn við rafsegulflæðismæla er að þeir eru engir hreyfanlegir hlutar eða innri hindranir.
Innra þvermál skynjarans er næstum því það sama og þvermál leiðslunnar, sem gerir vökvanum kleift að fara frjálslega í gegn.
Kostir eru meðal annars:
* Enginn viðbótarþrýstingstap.
* Hentar fyrir stórar rörstærðir.
* Lítil viðhaldsþörf.
* Góð virkni með vökvum sem innihalda sviflausnir.
Þetta gerir rafsegulflæðismæla sérstaklega hentuga fyrir:
* Skólphreinsistöðvar.
* Vatnsdreifikerfi.
* Námuvinnsluforrit.
* Pappírs- og trjákvoðuiðnaður.
Getur rafsegulflæðismælir mælt öfugan flæði?
Já.
Flestir rafsegulflæðismælar geta mælt tvíátta flæði.
Eftir því hvernig mælirinn er stilltur getur hann:
* Sýna framflæði.
* Sýna öfuga flæði.
* Reiknaðu heildarflæði í mismunandi áttir.
Þessi eiginleiki er gagnlegur í forritum þar sem flæðisáttin getur breyst, svo sem:
* Vatnshringrásarkerfi.
* Prófun á dælum.
* Leiðslur fyrir iðnaðarferli.
⸻
Kostir rafsegulflæðismæla
Rafsegulflæðismælar bjóða upp á nokkra kosti:
Mikil nákvæmni
Þau geta veitt stöðugar og nákvæmar mælingar þegar þau eru rétt uppsett.
Engir hreyfanlegir hlutar
Það eru engir hjólbarðar eða vélrænir íhlutir sem geta slitnað.
Hentar fyrir óhreina vökva
Þeir geta mælt vökva sem innihalda:
* Sviflausnir
* Trefjar
* Sleðjuagnir
Breitt notkunarsvið
Algengar umsóknir eru meðal annars:
* Vatnsveita sveitarfélagsins
* Skólphreinsun
* Efnavinnsla
* Matur og drykkur
* Námuvinnsla
* Áveita
⸻
Takmarkanir rafsegulflæðismæla
Þrátt fyrir kosti sína hafa rafsegulflæðismælar nokkrar takmarkanir:
Get ekki mælt óleiðandi vökva
Vökvar eins og olía og eldsneyti framleiða ekki nægilegt rafboð.
Krefjast réttrar uppsetningar
Röng uppsetning, léleg jarðtenging eða loftbólur geta haft áhrif á stöðugleika mælinga.
Krefjast leiðandi miðla
Vökvaleiðni þarf að athuga áður en valið er.
Rafsegulflæðismælir mælir flæði með því að nota lögmál Faradays um rafsegulfræðilega innleiðslu. Þegar leiðandi vökvi fer í gegnum segulsvið myndar hann spennumerki sem rafskautar nema. Breytirinn vinnur úr þessu merki og reiknar út flæðishraða og flæðishraða.
Þar sem rafsegulflæðismælirinn hefur enga hreyfanlega hluti, litla viðhaldsþörf og framúrskarandi afköst með leiðandi vökva, er hann mikið notaður í vatni, frárennsli, efnafræði og iðnaðarferlum.
Til að tryggja áreiðanlegar mælingar skal alltaf tryggja að leiðni vökvans sé nægjanleg, að pípan sé alveg full og að rétt jarðtenging sé til staðar.
Birtingartími: 27. júlí 2026