자기 유량계는 일반적으로 마그미터라고 하며, 패러데이의 전자기 유도 법칙을 사용하여 전도성 유체의 체적 유량을 측정하도록 설계된 산업용 계측기입니다. 이 장치는 유량관 내에 자기장을 생성하고 이 자기장을 통해 전도성 유체가 움직임으로써 유도되는 전압을 감지합니다. 유도 전압의 진폭은 유속에 정비례하므로 기계적 가동 부품 없이 정밀한 측정이 가능합니다. 자기 유량계는 최소한의 압력 강하, 높은 정확도(일반적으로 유량의 ±0.5–1%) 및 슬러리 및 부식성 화학 물질을 포함한 공격적이거나 연마성 유체에 적합하다는 점에서 특히 가치가 있습니다. PTFE, 폴리우레탄 또는 네오프렌의 라이너와 스테인리스강, 하스텔로이 또는 백금-이리듐으로 만들어진 전극을 특징으로 하는 견고한 설계는 수처리, 화학 처리 및 채광과 같은 까다로운 환경에서 안정성을 보장합니다. 유량 측정 시장에서 지배적인 기술인 자기 유량계는 전 세계 새로운 유량계 판매의 약 15%를 차지하며 정확성과 내구성을 우선시하는 산업에서 채택이 증가하고 있습니다.
자기 유량계는 전도성 유체가 자기장을 통과할 때 전압이 유도된다는 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라 작동합니다. 송신기의 유량관에는 교류(AC) 또는 펄스 직류(DC) 전원에 의해 활성화되어 유체 방향에 수직인 자기장을 생성하는 한 쌍의 코일이 포함되어 있습니다. 튜브 벽과 같은 높이로 장착된 전극은 유도 전압을 감지하며, 이는 평균 유속에 비례합니다(E = B × L × v, 여기서 B는 자기 선속 밀도, L은 전극 간 거리, v는 유속). 이 신호는 통합 송신기에 의해 처리되어 파이프의 단면적을 기준으로 체적 유량을 계산합니다. 주요 설계 요소에는 신호를 파이프 벽으로부터 격리하기 위한 비전도성 라이너, 부식에 강한 전극, 미세 전압 또는 유체 난류로 인한 노이즈를 완화하기 위한 고급 신호 처리가 포함됩니다. 최신 송신기는 또한 전극 코팅 감지 및 자동 빈 파이프 신호를 위한 진단 기능을 갖추고 있습니다. 방해받지 않는 유로를 통해 압력 손실이 없고 정확한 측정을 위해 최소한의 상류 배관(파이프 직경 5개)만 필요하므로 설치 비용이 절감됩니다.
자기 유량계는 전도성 유체(최소 전도율 1–10 μS/cm)에 대한 정밀한 모니터링이 필요한 산업 전반에 걸쳐 배치됩니다. 수처리 및 폐수 처리에서 식수, 하수 및 화학 첨가제를 측정하여 부유 고형물에 대한 면역력과 내마모성을 활용합니다. 화학 산업에서는 산 또는 가성 물질과 같은 부식성 유체에 사용하며, 라이너 재료(예: 고내식성 PTFE)를 사용하여 수명을 보장합니다. 채광 및 광물 처리 응용 분야에는 슬러리 유량 모니터링이 포함되며, 고체 입자가 있는 연마성 혼합물을 처리하는 송신기의 기능은 막힘을 방지합니다. 식품 및 음료 생산에서는 유제품 또는 시럽과 같은 액체에 대해 CIP(Clean-in-Place) 호환성을 갖춘 위생적인 설계를 사용합니다. 또한 제약 분야에서는 위생 피팅이 있는 마그미터가 멸균 상태를 유지하면서 전도성 용매를 추적합니다. 다용도성은 관개 시스템으로 확장되어 최소한의 유지 관리로 개방형 채널 또는 파이프의 수류를 측정합니다.
자기 유량계의 주요 장점은 방해받지 않는 유로로 인한 최소한의 압력 강하, 유체 밀도 또는 점도 변화에 영향을 받지 않는 높은 정확도, 양방향 유량 측정에 적합하다는 것입니다. 유량에 비례하는 선형 출력을 제공하며 적절한 라이너와 전극을 사용하여 부식성 또는 연마성 유체를 처리하는 데 탁월합니다. 그러나 제한 사항으로는 비전도성 유체(예: 탄화수소 또는 가스)를 측정할 수 없고 불완전한 파이프 채움에 민감하여 측정 오류가 발생할 수 있다는 점이 있습니다. 전극에 공기 방울이나 고형물이 축적되면 정확도가 저하될 수 있지만, 최신 설계에는 이러한 문제에 대해 사용자에게 경고하는 진단 기능이 통합되어 있습니다. 코일 여기로 인해 역사적으로 높았던 에너지 소비는 고급 전자 장치 및 배터리 구동 옵션으로 개선되어 원격 위치에서도 사용할 수 있게 되었습니다.
자기 유량계를 선택하려면 유체 전도율(송신기의 최소 임계값을 초과하는지 확인), 온도/압력 등급 및 유체와의 습윤 재료 호환성을 평가해야 합니다. 라이너 선택은 중요합니다. 예를 들어 내마모성을 위해 폴리우레탄을 사용하거나 고온을 위해 PTFE를 사용합니다. 전극 선택은 유체 부식성에 따라 다릅니다. 티타늄은 염화물 환경에서 잘 작동하고 하스텔로이는 산화성 산에 강합니다. 설치 시에는 완전한 파이프 상태를 보장하고 진동 또는 공기 포집을 피해야 합니다. 비전도성 파이프에는 신호 노이즈를 방지하기 위해 접지 링을 권장합니다. 보정은 표준에 따라 추적 가능해야 하며, PLC 또는 SCADA와 같은 시스템과의 통합은 출력(4–20mA, HART, PROFIBUS)으로 용이합니다. 정기적인 유지 관리에는 특히 연마성 서비스에서 전극 청결도 및 라이너 무결성 확인이 포함됩니다.
자기 유량계는 높은 정확도와 낮은 수명 주기 비용을 결합하여 전도성 유체 측정을 위한 강력한 솔루션을 제공합니다. 산업이 자동화 및 자원 효율성을 강조함에 따라 슬러리 처리에서 화학 물질 투여에 이르기까지 중요한 공정에서 그 역할이 확대될 것입니다. 향후 개발은 스마트 진단, 무선 연결 및 극한 조건을 위한 향상된 재료에 초점을 맞춰 산업 계측에서 입지를 더욱 굳힐 수 있습니다.
담당자: Ms. Caroline Chan
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