Elektromagnetické prietokomery: princíp činnosti, výhody, výber a riešenie problémov

Meranie prietoku hrá rozhodujúcu úlohu v moderných priemyselných procesoch. Spomedzi toľkých technológií merania prietoku dostupných na dnešnom trhu je elektromagnetický prietokomer (často nazývaný mag meter) jedným z najpoužívanejších prístrojov na meranie vodivých kvapalín.

Čo je elektromagnetický prietokomer?

A magnetický prietokomermeria prietok vodivých kvapalín pomocou Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie. Keď vodivá kvapalina preteká magnetickým poľom, indukuje sa napätie, ktoré je úmerné rýchlosti prúdenia.

Základná štruktúra

Typický elektromagnetický prietokomer pozostáva z prietokovej trubice (vystlanej izolačným materiálom), elektród (na detekciu indukovaného napätia), cievok magnetického poľa, prevodníka / vysielača signálu.

Keď vodivá kvapalina preteká magnetickým poľom, generuje sa napäťový signál a je detekovaný elektródami. Vysielač potom konvertuje tento signál na výstup prietoku.

Výhody elektromagnetických prietokomerov

Elektromagnetické prietokomery ponúkajú niekoľko hlavných výhod v priemyselnom meraní.

Nízka spotreba energie

Merače mag zvyčajne vyžadujú nízky prevádzkový výkon, vďaka čomu sú efektívne pri{0}}dlhodobej prevádzke.

Vhodné pre náročné médiá

Môžu merať pitnú vodu, špinavé kvapaliny, korozívne kvapaliny, kaly alebo dokonca tekuté -tuhé zmesi.

Napríklad odpadová voda, celulózová kaša, banská kaša a chemické kvapaliny.

Nie je ovplyvnené vlastnosťami kvapaliny

V určitom rozsahu vodivosti nie je meranie ovplyvnené:

• Teplota
• Viskozita
• Hustota
• Tlak

Vďaka tomu sú veľmi spoľahlivé v zložitých priemyselných prostrediach.

Široký rozsah merania

Elektromagnetické prietokomery majú veľmi veľký pomer poklesu:

Typický rozsah: 100:1

Niektoré vzory: až 1000:1

Rýchla odozva

Keďže neexistujú žiadne pohyblivé časti, mag-metre majú:

• Žiadna mechanická zotrvačnosť
• Rýchla odozva
• Schopnosť merať pulzujúci prietok
• Schopnosť merať tok vpred a vzad
• Extrémne široký rozsah veľkostí

Priemyselné elektromagnetické prietokomery dokážu pokryť priemery potrubí od DN10-DN3000mm. Vďaka tomu sú vhodné pre laboratórne aplikácie aj pre veľké komunálne potrubia.

Nevýhody magnetických prietokomerov

Napriek svojim výhodám majú elektromagnetické prietokomery aj niekoľko obmedzení.

Nemôžu merať-nevodivé kvapaliny, plyny, paru alebo kvapaliny obsahujúce veľké množstvo plynu, nedokážu merať ani kvapaliny s veľmi nízkou vodivosťou, ako sú ropné produkty, organické rozpúšťadlá.

Okrem toho z dôvodu obmedzení materiálov obloženia a elektrickej izolácie nie sú štandardné merače mag vhodné pre prostredia s veľmi vysokou{0}}teplotou tekutín alebo extrémne nízkou{1}}teplotou. Nízke teploty môžu spôsobiť kondenzáciu alebo námrazu, čo môže poškodiť izoláciu.

Prevádzkové podmienky a požiadavky na inštaláciu

Aby sa zabezpečilo presné meranie, musia byť splnené nasledujúce podmienky:

Magnetické pole musí byť stabilné a rovnomerne rozložené.

Profil rýchlosti tekutiny by mal byť osovo symetrický.

Kvapalina musí byť ne-magnetická a musí mať jednotnú vodivosť

Meracia trubica musí byť úplne naplnená kvapalinou (pokiaľ nie je použitá čiastočne naplnená rúrka).

Kvapalina musí mať rovnaký elektrický potenciál ako uzemnenie, preto je potrebné správne uzemnenie.

Bežné poruchy a odstraňovanie problémov

1. Problémy s inštaláciou

Mnoho porúch sa vyskytuje v dôsledku nesprávnej inštalácie.

Medzi typické chyby patria:

Inštalácia snímača v najvyššom bode potrubia, kde sa hromadí vzduch

Inštalácia na zvislé potrubia smerujúce nadol, čo môže spôsobiť vyprázdnenie potrubia

Nedostatok spätného tlaku, ktorý spôsobuje, že potrubie nezostane plné

Tieto problémy vedú k nestabilným alebo nepresným údajom.

2. Zásahy do životného prostredia

Bežné zdroje rušenia zahŕňajú:

• Bludné prúdy v potrubiach
• Silné elektromagnetické vlny
• Magnetické polia z veľkých motorov

Riešenia zahŕňajú:

• Nezávislé uzemnenie
• Elektrická izolácia medzi snímačom a potrubím
• Tienené signálne káble

3. Poškodenie bleskom

Blesk môže spôsobiť prepätie vysokého napätia prostredníctvom:

• Elektrické vedenie
• Budiace cievky
• Signálne káble

Nevyhnutná je správna prepäťová ochrana a uzemnenie.

4. Environmentálne zmeny

Niekedy prietokomer funguje správne počas uvádzania do prevádzky, ale neskôr ukazuje nestabilné signály v dôsledku zmien prostredia, ako napríklad:

• Operácie zvárania v blízkosti
• Novo inštalované transformátory
• Nové elektrické zariadenie

Tie môžu spôsobiť neočakávané rušenie.

Hlavné typy elektromagnetických prietokomerov

Elektromagnetické prietokomery možno klasifikovať niekoľkými spôsobmi.

Podľa štruktúry

Integrálny typ: snímač a vysielač sú integrované.

Diaľkové ovládanie (typ delený{0}): snímač a vysielač sa inštalujú samostatne.

Podľa spôsobu inštalácie

Prírubové spojenie

Závitové pripojenie

Svorkové spojenie

Oblátkový (sendvičový) typ

Podľa napájania a komunikácie

Komunikácia RS485

GPRS diaľkový prenos

Prevádzka-na batérie

Niektoré modely tiež integrujú monitorovanie tlaku a diaľkovú dátovú komunikáciu

Typické aplikačné rozsahy

Veľký priemer (300 mm – 1000 mm)

Používa sa hlavne v:

Mestský vodovod

Drenážne systémy

Úpravne vody

Stredný priemer (50 mm – 250 mm)

Bežné aplikácie zahŕňajú:

Celulóza a čierny lúh v papierňach

Ťažobná kaša

Uhoľná kaša v úpravniach uhlia

Korozívne kvapaliny v chemických závodoch

Chladiaca voda vysokej pece

Hydraulické prepravné potrubia uhlia

Malý priemer (< 50 mm)

Používa sa v odvetviach vyžadujúcich hygienické podmienky:

Farmaceutický priemysel

Spracovanie potravín

Biotechnológia

Laboratórne aplikácie

Ako vybrať správny elektromagnetický prietokomer

Pri výbere elektromagnetického prietokomeru je potrebné zvážiť niekoľko kľúčových parametrov.

Kľúčové faktory výberu

• Merané médium
• Priemer potrubia
• Teplota
• Tlak
• Rozsah prietoku
• Napájanie
• Výstupný signál
• Spôsob inštalácie

Sprievodca rýchlym výberom

Prečo sú elektromagnetické prietokomery široko používané

Elektromagnetické prietokomery sa stali základnými nástrojmi v mnohých priemyselných odvetviach, vrátane:

• Kontrola priemyselných procesov
• Meranie energie
• Monitorovanie životného prostredia
• Dopravné systémy
• Farmaceutická výroba
• Vedecký výskum
• Oceánografické pozorovanie
• Monitorovanie riek a jazier

Ich spoľahlivosť, nenáročnosť na údržbu a schopnosť merať ťažké kvapaliny z nich robí jednu z najdôležitejších technológií merania prietoku v modernom priemysle.

Záver

Pri správnom výbere a inštalácii môžu elektromagnetické prietokomery poskytovať vysokú presnosť, minimálnu údržbu a vynikajúcu životnosť, čo z nich robí preferovanú voľbu pre moderné priemyselné meranie prietoku.

Kontaktujte nás DNES pre profesionálny výber modelu a návod na inštaláciu.