Elektromagnetické průtokoměry: Princip činnosti, výhody, výběr a odstraňování problémů

Měření průtoku hraje klíčovou roli v moderních průmyslových procesech. Mezi tolika technologiemi měření průtoku, které jsou dnes na trhu k dispozici, je elektromagnetický průtokoměr (často nazývaný magmetr) jedním z nejpoužívanějších přístrojů pro měření vodivých kapalin.

Co je elektromagnetický průtokoměr?

A magnetický průtokoměrměří průtok vodivých kapalin pomocí Faradayova zákona elektromagnetické indukce. Když vodivá kapalina proudí magnetickým polem, indukuje se napětí, které je úměrné rychlosti proudění.

Základní struktura

Typický elektromagnetický průtokoměr se skládá z průtokové trubice (vystlané izolačním materiálem), elektrod (pro detekci indukovaného napětí), cívek magnetického pole, převodníku / vysílače signálu.

Když vodivá kapalina protéká magnetickým polem, je generován napěťový signál a detekován elektrodami. Vysílač pak převede tento signál na výstup průtoku.

Výhody elektromagnetických průtokoměrů

Elektromagnetické průtokoměry nabízejí několik hlavních výhod v průmyslovém měření.

Nízká spotřeba energie

Měřiče mag obvykle vyžadují nízký provozní výkon, díky čemuž jsou účinné pro dlouhodobý-provoz.

Vhodné pro obtížná média

Mohou měřit pitnou vodu, špinavé kapaliny, žíravé kapaliny, kaly nebo dokonce tekuté-pevné směsi.

Například odpadní voda, celulózová kejda, těžební kejda a chemické kapaliny.

Není ovlivněno vlastnostmi kapaliny

V určitém rozsahu vodivosti není měření ovlivněno:

• Teplota
• Viskozita
• Hustota
• Tlak

Díky tomu jsou velmi spolehlivé ve složitých průmyslových prostředích.

Široký rozsah měření

Elektromagnetické průtokoměry mají velmi velký převodový poměr:

Typický rozsah: 100:1

Některá provedení: až 1000:1

Rychlá odezva

Vzhledem k tomu, že zde nejsou žádné pohyblivé části, magmetry mají:

• Žádná mechanická setrvačnost
• Rychlá odezva
• Schopnost měřit pulzující průtok
• Schopnost měřit tok vpřed a vzad
• Extrémně široký rozsah velikostí

Průmyslové elektromagnetické průtokoměry mohou pokrývat průměry potrubí od DN10-DN3000mm. Díky tomu jsou vhodné jak pro laboratorní aplikace, tak pro velká komunální potrubí.

Nevýhody magnetických průtokoměrů

Přes své výhody mají elektromagnetické průtokoměry také několik omezení.

Nemohou měřit nevodivé kapaliny, plyny, páru nebo kapaliny obsahující velké množství plynu, ani kapaliny s velmi nízkou vodivostí, jako jsou ropné produkty, organická rozpouštědla.

Kromě toho z důvodu omezení materiálů obložení a elektrické izolace nejsou standardní měřiče mag vhodné pro prostředí s velmi vysokou-teplotou kapalin nebo extrémně nízkou{1}}teplotou. Nízké teploty mohou způsobit kondenzaci nebo námrazu, která může poškodit izolaci.

Provozní podmínky a požadavky na instalaci

Pro zajištění přesného měření by měly být splněny následující podmínky:

Magnetické pole musí být stabilní a rovnoměrně rozložené.

Profil rychlosti tekutiny by měl být osově symetrický.

Kapalina musí být ne-magnetická a musí mít jednotnou vodivost

Měřicí trubice musí být zcela naplněna kapalinou (pokud není použita částečně naplněná trubka).

Kapalina musí mít stejný elektrický potenciál jako zem, takže je nutné správné uzemnění.

Běžné chyby a odstraňování problémů

1. Problémy s instalací

K mnoha poruchám dochází v důsledku nesprávné instalace.

Mezi typické chyby patří:

Instalace senzoru v nejvyšším bodě potrubí, kde se hromadí vzduch

Instalace na svislé potrubí směřující dolů, což může způsobit vyprázdnění potrubí

Nedostatek zpětného tlaku, který způsobuje, že potrubí nezůstává plné

Tyto problémy vedou k nestabilním nebo nepřesným odečtům.

2. Zásahy do životního prostředí

Mezi běžné zdroje rušení patří:

• Bludné proudy v potrubí
• Silné elektromagnetické vlny
• Magnetická pole velkých motorů

Mezi řešení patří:

• Nezávislé uzemnění
• Elektrická izolace mezi senzorem a potrubím
• Stíněné signální kabely

3. Poškození bleskem

Blesk může způsobit přepětí vysokého napětí prostřednictvím:

• Elektrické vedení
• Budicí cívky
• Signální kabely

Nutná je řádná přepěťová ochrana a uzemnění.

4. Environmentální změny

Někdy průtokoměr funguje správně během uvádění do provozu, ale později ukazuje nestabilní signály v důsledku změn prostředí, jako jsou:

• Svařovací operace v okolí
• Nově instalované transformátory
• Nové elektrické vybavení

Ty mohou způsobit neočekávané rušení.

Hlavní typy elektromagnetických průtokoměrů

Elektromagnetické průtokoměry lze klasifikovat několika způsoby.

Podle struktury

Integrální typ: snímač a převodník jsou integrované.

Dálkový (rozdělený{0}}typ): snímač a vysílač se instalují samostatně.

Podle způsobu instalace

Přírubové připojení

Závitové připojení

Svorkové připojení

Typ oplatky (sendvič).

Podle napájení a komunikace

Komunikace RS485

Vzdálený přenos GPRS

Provoz na baterie-

Některé modely také integrují monitorování tlaku a vzdálenou datovou komunikaci

Typické aplikační rozsahy

Velký průměr (300 mm – 1000 mm)

Používá se hlavně v:

Obecní vodovod

Drenážní systémy

Úpravny vody

Střední průměr (50 mm – 250 mm)

Mezi běžné aplikace patří:

Celulóza a černý louh v papírnách

Těžební kejda

Uhelná suspenze v úpravnách uhlí

Korozivní kapaliny v chemických provozech

Chladicí voda vysoké pece

Hydraulické potrubí pro přepravu uhlí

Malý průměr (< 50 mm)

Používá se v průmyslových odvětvích vyžadujících hygienické podmínky:

Farmaceutický průmysl

Zpracování potravin

Biotechnologie

Laboratorní aplikace

Jak vybrat správný elektromagnetický průtokoměr

Při výběru elektromagnetického průtokoměru je třeba vzít v úvahu několik klíčových parametrů.

Klíčové faktory výběru

• Měřeno médium
• Průměr trubky
• Teplota
• Tlak
• Rozsah průtoku
• Napájení
• Výstupní signál
• Způsob instalace

Průvodce rychlým výběrem

Proč jsou elektromagnetické průtokoměry široce používány

Elektromagnetické průtokoměry se staly základními nástroji v mnoha průmyslových odvětvích, včetně:

• Řízení průmyslových procesů
• Měření energie
• Monitorování životního prostředí
• Dopravní systémy
• Farmaceutická výroba
• Vědecký výzkum
• Oceánografické pozorování
• Monitorování řek a jezer

Jejich spolehlivost, nenáročnost na údržbu a schopnost měřit obtížné kapaliny z nich činí jednu z nejdůležitějších technologií měření průtoku v moderním průmyslu.

Závěr

Při správném výběru a instalaci mohou elektromagnetické průtokoměry poskytovat vysokou přesnost, minimální údržbu a vynikající životnost, což z nich činí preferovanou volbu pro moderní průmyslové měření průtoku.

Kontaktujte nás DNES pro profesionální výběr modelu a pokyny k instalaci.