Elektromagnetni merilniki pretoka: princip delovanja, prednosti, izbira in odpravljanje težav

Merjenje pretoka ima ključno vlogo v sodobnih industrijskih procesih. Med številnimi tehnologijami za merjenje pretoka, ki so danes na voljo na trgu, je elektromagnetni merilnik pretoka (pogosto imenovan mag meter) eden najpogosteje uporabljenih instrumentov za merjenje prevodnih tekočin.

Kaj je elektromagnetni merilnik pretoka?

A magnetni merilnik pretokameri hitrost pretoka prevodnih tekočin z uporabo Faradayevega zakona elektromagnetne indukcije. Ko prevodna tekočina teče skozi magnetno polje, se inducira napetost, ki je sorazmerna s hitrostjo toka.

Osnovna struktura

Tipičen elektromagnetni merilnik pretoka je sestavljen iz pretočne cevi (obložene z izolacijskim materialom), elektrod (za zaznavanje inducirane napetosti), tuljav magnetnega polja, pretvornika/oddajnika signala.

Ko prevodna tekočina teče skozi magnetno polje, se ustvari napetostni signal, ki ga zaznajo elektrode. Oddajnik nato ta signal pretvori v izhodni pretok.

Prednosti elektromagnetnih merilnikov pretoka

Elektromagnetni merilniki pretoka ponujajo številne pomembne prednosti pri industrijskem merjenju.

Nizka poraba energije

Magneti običajno zahtevajo nizko delovno moč, zaradi česar so učinkoviti za dolgoročno-delovanje.

Primerno za zahtevne medije

Merijo lahko pitno vodo, umazane tekočine, jedke tekočine, gošče ali celo tekoče-zmesi trdnih snovi.

Na primer odpadna voda, celulozna gnojevka, rudarska gnojevka in kemične tekočine.

Lastnosti tekočine ne vplivajo

Znotraj določenega območja prevodnosti na meritev ne vpliva:

• Temperatura
• Viskoznost
• Gostota
• Pritisk

Zaradi tega so zelo zanesljivi v kompleksnih industrijskih okoljih.

Široko merilno območje

Elektromagnetni merilniki pretoka imajo zelo veliko pretvorno razmerje:

Tipično območje: 100:1

Nekateri modeli: do 1000:1

Hiter odziv

Ker ni gibljivih delov, imajo magmetri:

• Brez mehanske vztrajnosti
• Hitra odzivnost
• Zmožnost merjenja pulzirajočega pretoka
• Sposobnost merjenja pretoka naprej in nazaj
• Izjemno širok razpon velikosti

Industrijski elektromagnetni merilniki pretoka lahko pokrivajo premere cevi od DN10-DN3000 mm. Zaradi tega so primerni tako za laboratorijske aplikacije kot za velike komunalne cevovode.

Slabosti magnetnih merilnikov pretoka

Kljub svojim prednostim imajo elektromagnetni merilniki pretoka tudi številne omejitve.

Ne morejo meriti neprevodnih tekočin, plinov, pare ali tekočin, ki vsebujejo velike količine plina, prav tako ne morejo meriti tekočin z zelo nizko prevodnostjo, kot so naftni derivati, organska topila.

Poleg tega zaradi omejitev obložnih materialov in električne izolacije standardni magmetri niso primerni za zelo visoko{0}}temperaturno tekočino ali ekstremno nizko-temperaturna okolja. Nizke temperature lahko povzročijo kondenzacijo ali zmrzal, ki lahko poškoduje izolacijo.

Pogoji delovanja in zahteve za namestitev

Da bi zagotovili natančno merjenje, morajo biti izpolnjeni naslednji pogoji:

Magnetno polje mora biti stabilno in enakomerno porazdeljeno.

Profil hitrosti tekočine mora biti osno simetričen.

Tekočina mora biti ne-magnetna, enakomerne prevodnosti

Merilna cev mora biti popolnoma napolnjena s tekočino (razen če uporabljate delno napolnjeno cev).

Tekočina mora imeti enak električni potencial kot zemlja, zato je potrebna ustrezna ozemljitev.

Pogoste napake in odpravljanje težav

1. Težave pri namestitvi

Veliko okvar nastane zaradi nepravilne namestitve.

Tipične napake vključujejo:

Namestitev senzorja na najvišjo točko cevovoda, kjer se nabira zrak

Namestitev na navzdol navpične cevi, kar lahko povzroči praznjenje cevi

Pomanjkanje protitlaka, zaradi česar cev ne ostane polna

Te težave povzročajo nestabilne ali netočne odčitke.

2. Motenje okolja

Pogosti viri motenj vključujejo:

• Potepuški tokovi v cevovodih
• Močni elektromagnetni valovi
• Magnetna polja velikih motorjev

Rešitve vključujejo:

• Neodvisna ozemljitev
• Električna izolacija med senzorjem in cevovodom
• Oklopljeni signalni kabli

3. Poškodbe strele

Strela lahko povzroči visokonapetostne sunke prek:

• Električni vodi
• Vzbujevalne tuljave
• Signalni kabli

Potrebna je ustrezna prenapetostna zaščita in ozemljitev.

4. Spremembe okolja

Včasih merilnik pretoka deluje pravilno med zagonom, vendar kasneje kaže nestabilne signale zaradi okoljskih sprememb, kot so:

• Varjenje v bližini
• Na novo nameščeni transformatorji
• Nova električna oprema

To lahko povzroči nepričakovane motnje.

Glavne vrste elektromagnetnih merilnikov pretoka

Elektromagnetne merilnike pretoka lahko razvrstimo na več načinov.

Po strukturi

Integralni tip: senzor in oddajnik sta integrirana.

Daljinski (split-type): senzor in oddajnik sta nameščena ločeno.

Po načinu namestitve

Prirobnični priključek

Navojna povezava

Priključek s sponkami

Napolitanka (sendvič).

Z napajanjem in komunikacijo

RS485 komunikacija

GPRS prenos na daljavo

Delovanje-na baterije

Nekateri modeli vključujejo tudi nadzor tlaka in prenos podatkov na daljavo

Tipični obsegi uporabe

Velik premer (300 mm – 1000 mm)

Uporablja se predvsem v:

Komunalni vodovod

Drenažni sistemi

Čistilne naprave

Srednji premer (50 mm – 250 mm)

Pogoste aplikacije vključujejo:

Celuloza in črna lužnica v papirnicah

Rudarska gnojevka

Premogovna gošča v obratih za pripravo premoga

Korozivne tekočine v kemičnih obratih

Voda za hlajenje plavža

Hidravlični transportni cevovodi za premog

Majhen premer (< 50 mm)

Uporablja se v panogah, ki zahtevajo higienske pogoje:

Farmacevtska industrija

Predelava hrane

Biotehnologija

Laboratorijske aplikacije

Kako izbrati pravi elektromagnetni merilnik pretoka

Pri izbiri elektromagnetnega merilnika pretoka je treba upoštevati več ključnih parametrov.

Ključni dejavniki izbire

• Izmerjeni medij
• Premer cevi
• Temperatura
• Pritisk
• Razpon pretoka
• Napajanje
• Izhodni signal
• Način namestitve

Vodnik za hitro izbiro

Zakaj se elektromagnetni merilniki pretoka široko uporabljajo

Elektromagnetni merilniki pretoka so postali bistveni instrumenti v številnih panogah, vključno z:

• Kontrola industrijskih procesov
• Merjenje energije
• Spremljanje okolja
• Transportni sistemi
• Farmacevtska proizvodnja
• Znanstveno raziskovanje
• Oceanografsko opazovanje
• Spremljanje rek in jezer

Zaradi njihove zanesljivosti, nizkih stroškov vzdrževanja in zmožnosti merjenja težavnih tekočin so ena najpomembnejših tehnologij za merjenje pretoka v sodobni industriji.

Zaključek

Če so pravilno izbrani in nameščeni, lahko elektromagnetni merilniki pretoka zagotavljajo visoko natančnost, minimalno vzdrževanje in odlično vzdržljivost, zaradi česar so prednostna izbira za sodobno industrijsko merjenje pretoka.

Pišite nam DANES za strokovno izbiro modela in navodila za namestitev.