خلاصه

• فلومتر مغناطیسی تا وقتی رسانایی سیال بر فلومتر مغناطیسی از یک حداقل مشخص بالاتر باشد، از نظر تئوری به رسانایی حساس نیست؛ اما اینترفیس الکترود–سیال، پتانسیل‌های الکتروشیمیایی و نصب/زمین نتیجه را تحت‌تأثیر می‌گذارند.
• محدودهٔ معمول کمینهٔ رسانایی برای کار پایدار: حدود ۵ تا ۲۰ µS/cm (بسته به سازنده و مدل). آب فوق‌خالص/RO و هیدروکربن‌ها مناسب مگ‌متر نیستند.
• برای پایداری: زمین‌کردن صحیح، رینگ‌های ارت در لوله‌های غیرفلزی، جداسازی نویز VFD، تمیزکاری الکترود، و انتخاب مود تحریکی مناسب حیاتی است.

1) چرا رسانایی سیال بر فلومتر مغناطیسی مهم است؟

قانون القای فارادی می‌گوید EMF القایی به سرعت سیال و شار مغناطیسی وابسته است:
E = k · B · L · v
در مدل ایده‌آل، E به رسانایی وابسته نیست؛ اما در عمل، امپدانس الکترود–سیال و پولاریزاسیون وقتی رسانایی پایین است، سیگنال را ناپایدار می‌کند (نویز، شناوری صفر، جهش‌های لحظه‌ای).

محدوده‌های معمول رسانایی

• آب شهری: ~50–500 µS/cm → پایدار
• آب دریا: ~50,000 µS/cm (≈50 mS/cm) → بسیار پایدار
• آب RO/DI: 0.05–5 µS/cm → لبهٔ کار/نامناسب
• محلول‌های قلیایی/اسیدی رقیق: ده‌ها تا هزاران µS/cm → عموماً پایدار
• هیدروکربن‌ها/روغن‌ها/گازها: عملاً صفر → نامناسب برای مگ‌متر

نکته: «حداقل رسانایی» دقیق را از دیتاشیت همان مدل بگیرید. برخی مدل‌ها با تکنیک‌های تحریکی خاص (AC یا پالس دوال‌فریکوئنسی) تحمل بهتری دارند.

2) منابع اصلی ناپایداری سیگنال در رسانایی سیال بر فلومتر مغناطیسی

1. رسانایی پایین → امپدانس بالای مدار اندازه‌گیری و حساسیت به نویز.
2. نویز الکتروشیمیایی (پولاریزاسیون الکترود، پتانسیل‌های گالوانیکی).
3. اختلاف پتانسیل زمین بین بدنه سنسور، لوله و ترانسمیتر.
4. نویز الکترومغناطیسی/فرکانس قدرت (VFD، موتورها، ترانس‌ها).
5. نصب اشتباه (لوله نیمه‌پر، حباب هوا، الکترود در بالا، نزدیک زانویی/پمپ).
6. الکترود/لاینر کثیف یا رسوب‌گرفته (الکترولیز، پوشش عایق).

3) شرط‌های نصب و زمین (پایدارسازی عملی)

• پر بودن کامل مقطع: سنسور را طوری نصب کنید که همیشه پر باشد (ترجیحاً افقی، الکترودها در امتداد افق تا حباب/ته‌نشینی رویشان ننشیند).
• فواصل آرام‌سازی جریان: حداقل ۵D بالادست و ۳D پایین‌دست (در زانویی/کاهنده شدید: ۱۰D).
• ارتینگ:
  • در لوله فلزی بدون لاینر: اتصال الکتریکی خوب بین سیال و بدنه معمولاً کافی است.
  • در لوله‌های پلاستیکی/لاینردار: رینگ‌های ارت/الکترود زمین الزامی تا مرجع سیال تعریف شود.
  • همهٔ زمین‌ها به یک نقطه مرجع مشترک (equipotential bonding) جمع شوند.
• کابل‌کشی: کابل سنسور زوج تابیده و شیلددار؛ شیلد طبق دستور سازنده (معمولاً یک‌سر یا دو‌سر مشخص) زمین شود. کابل سیگنال را از کابل‌های قدرت/VFD جدا عبور دهید.
• حفاظت EMI: فریت‌های ضد‌نویز نزدیک ترانسمیتر، عبور دور از سینی‌های قدرت، و در صورت نیاز فیلترهای خط.

4) مدیریت نویز الکتروشیمیایی در رسانایی سیال بر فلومتر مغناطیسی

• انتخاب ماده الکترود متناسب با سیال (استیل، Hastelloy، تانتالوم، تیتانیوم) برای کاهش خوردگی/پتانسیل‌های میکروگالوانیکی.
• تمیزکاری دوره‌ای الکترود (به‌ویژه در سیالات رسوبی/چسبنده).
• مود تحریکی مناسب: برخی ترانسمیترها بین تحریک AC، پالس DC، یا دوال‌فریکوئنسی قابل‌سوئیچ‌اند؛ در سیالات با نویز الکتروشیمیایی، مودهای با نمونه‌برداری تفاضلی و فیلتر دیجیتال تطبیقی معمولاً بهترند.
• زمین‌کردن حفاظی: استفاده از حلقه‌های ارت و واشرهای هادی برای مرجع سیال در لوله‌های غیرفلزی.
• جلوگیری از جریان‌های سرگردان (Cathodic Protection، حلقه‌های زمین): در صورت وجود، ایزولاسیون الکتریکی در فلنج‌ها/اتصالات بررسی شود.

5) سناریوهای مرزی و راهکارها

• آب RO/DI (زیر ~5 µS/cm): اگر ناچارید با مگ‌متر کار کنید،
  1. از مود تحریکی مناسب و فیلتر دیجیتال استفاده کنید،
  2. رینگ ارت و کابل‌کشی ایده‌آل،
  3. جلوگیری از حباب/لوله نیمه‌پر،
  4. اگر ناپایداری ادامه داشت، تکنولوژی جایگزین (التراسونیک/کوریولیس) را بررسی کنید.
• سیالات با کف/حباب: نصب دِگَسِر، کاهش آشفتگی، افزایش فشار مطلق خط، یا تغییر محل سنسور.
• دو فاز یا جامدات معلق: الکترودهای فلاش/هم‌سطح و لاینر مناسب (PU/PTFE) + فیلتر زمانی.
• نزدیک VFD: فاصلهٔ مکانی، شیلدینگ بهتر، فیلتر خروجی VFD و ارت مشترک.

6) چک‌لیست راه‌اندازی سریع (Commissioning)

1. تأیید رسانایی سیال و انطباق با حداقل موردنیاز مدل.
2. بررسی پر بودن خط و جهت فلش نصب.
3. اتصال رینگ‌های ارت در لوله‌های غیررسانا.
4. عبور کابل سیگنال از مسیر دور از کابل قدرت/VFD.
5. انتخاب مود تحریکی و فعال‌کردن فیلتر مناسب (نه آن‌قدر زیاد که دینامیک از بین برود).
6. ثبت صفر با خط پر و سیال ساکن (طبق دستور سازنده).
7. ثبت اولیهٔ SNR/ثبات قرائت و شرایط محیطی برای سوابق.

7) نگهداشت پیشگیرانه

• بازبینی ماهانه SNR و تثبیت قرائت در نقطهٔ مرجع.
• تمیزکاری دوره‌ای الکترود/لاینر بر اساس نوع سیال (CIP ملایم در غذا/دارو).
• کالیبراسیون/اعتبارسنجی دوره‌ای ترانسمیتر (In-situ verification در صورت پشتیبانی).
• پایش یکپارچگی زمین و سفتی اتصالات فلنج/رینگ ارت.
  
  برای دریافت راهنمایی و مشاوره با ما تماس بگیرید

پرسش‌های پرتکرار (FAQ)

حداقل رسانایی سیال بر فلومتر مغناطیسی لازم چقدر است؟
بسته به مدل، معمولاً ۵ تا ۲۰ µS/cm. برای عدد دقیق، دیتاشیت همان سازنده را ببینید.

چرا با آب RO/DI عدد ناپایدار می‌شود؟
به‌دلیل امپدانس بالای الکترود–سیال و غالب‌شدن نویز الکتروشیمیایی/EMI. اگر امکان تغییر فناوری نیست، حتماً زمین‌کردن و مود تحریکی مناسب را اعمال کنید.

حباب هوا چقدر مهم است؟
بسیار. حباب‌ها مسیر جریان را قطع و پتانسیل‌های لحظه‌ای ایجاد می‌کنند. نصب افقی با الکترودها در افق و دوری از نقاط جمع‌شدن هوا ضروری است.

رینگ ارت کی لازم است؟
در لوله‌های پلاستیکی یا لاینردار (که بدنهٔ لوله هادی نیست) برای تعریف پتانسیل مرجع سیال، رینگ ارت یا الکترود زمین داخلی لازم است.

نزدیکی به درایو فرکانس متغیر (VFD) مشکل‌ساز می‌شود؟
بله؛ نویز هارمونیکی می‌تواند وارد حلقهٔ اندازه‌گیری شود. فاصله، شیلدینگ، فیلتر خروجی VFD و ارت مشترک کمک می‌کند.

کدام مود تحریک بهتر است: AC یا پالس DC؟
وابسته به سیال/نویز است. بسیاری از ترانسمیترهای جدید مدهای چندگانه دارند؛ در نویز الکتروشیمیایی شدید، مدهایی با نمونه‌برداری تفاضلی/دوال‌فریکوئنسی معمولاً بهتر عمل می‌کنند.

اگر رسانایی سیال بر فلومتر مغناطیسی کم است چه جایگزینی پیشنهاد می‌دهید؟
برای مایعات کم‌رسانا یا هیدروکربنی: التراسونیک یا کوریولیس بسته به ویسکوزیته/رِنج دبی/بودجه.