Elektromagnetický průtokoměr je průtokoměr používaný k měření průtoku kapaliny v potrubí. Tento typ zařízení funguje na základě Faradayova zákona elektromagnetické indukce,-když se vodič pohybuje v magnetickém poli, vzniká indukované napětí.
V elektromagnetickém průtokoměru se generuje magnetické pole, které se zavádí do kapaliny protékající potrubím a indukuje napěťový signál na elektrodách umístěných na stěně potrubí. Faradayův zákon říká, že generované napětí je přímo úměrné rychlosti proudění kapaliny. Čím rychleji tekutina proudí, tím vyšší je generované napětí.
Na rozdíl od mnoha jiných technologií průtokoměrů je signál generovaný elektromagnetickým průtokoměrem lineárně úměrný průtoku. Poměr rozsahu elektromagnetického průtokoměru proto může dosáhnout 20:1 nebo dokonce vyšší, aniž by byla obětována přesnost.
Jak funguje elektromagnetický průtokoměr?
Elektromagnetický průtokoměr je obvykle instalován v potrubí a skládá se z potrubí s cívkou a elektrodami používanými k detekci indukovaného napětí generovaného pohybem tekutiny. Když vodivá tekutina proudí potrubím o průměru D a prochází hustotou magnetického pole B generovaného cívkou, podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce je napětí (E) generované mezi elektrodami úměrné rychlosti tekutiny (V). Protože hustota magnetického pole a průměr potrubí jsou pevné hodnoty, lze je spojit do jediného kalibračního koeficientu (K), čímž se rovnice zjednoduší na:
E=KV
Rozdíly v distribuci rychlosti proudění v různých bodech jsou kompenzovány váhovým koeficientem signálu. Dále lze kompenzace dosáhnout úpravou tvaru magnetické cívky tak, aby magnetický tok dosáhl svého maxima v bodě, kde je koeficient vážení signálu nejnižší.
Výrobci určují koeficient K pro každý elektromagnetický průtokoměr provedením kalibrace vody na každé průtokové trubici. Výsledná hodnota K je použitelná pro jakoukoli jinou vodivou kapalinu a vykazuje lineární závislost v celém měřicím rozsahu průtokoměru. Proto je průtoková trubice typicky kalibrována pouze při jednom průtoku. Elektromagnetické průtokoměry mohou měřit obousměrný tok, protože obrácením směru toku se změní polarita signálu, ale ne jeho amplituda.
Hodnota K získaná testováním vody nemusí být použitelná pro -newtonské kapaliny (s viskozitou-související s rychlostí) nebo magnetické kaly (obsahující magnetické částice). Tyto typy tekutin mohou ovlivnit sílu magnetického pole v potrubí. Pro oba typy kapalin je třeba zvážit online kalibraci nebo speciální kompenzační návrhy.
Běžné aplikace elektromagnetických průtokoměrů
Elektromagnetické průtokoměry mohou detekovat průtok čistých, vícefázových, prašných, korozivních, abrazivních nebo viskózních kapalin a kalů za předpokladu, že vodivost překračuje minimum požadované pro konkrétní konstrukci. Díky své vysoké přesnosti, spolehlivosti a schopnosti měřit průtok vodivých kapalin bez jakýchkoliv pohyblivých částí jsou tato zařízení široce používána v různých průmyslových odvětvích.
Některé klíčové aplikace zahrnují:
Voda a čištění odpadních vod
Elektromagnetické průtokoměry vynikají při čištění čisté vody, surových odpadních vod, kalů a chemikálií používaných v procesech čištění.
Nabízejí vysokou přesnost a nulovou tlakovou ztrátu, což je zásadní pro-rozsáhlé obecní vodní hospodářství.
Protože nemají žádné pohyblivé části, jsou vysoce odolné vůči nečistotám a pevným částicím v odpadních vodách.
Chemické zpracování
Elektromagnetické průtokoměry mohou měřit korozivní kapaliny, jako jsou kyseliny, zásady a jiné chemické roztoky, aniž by se poškodily.
Používají lineární materiály odolné vůči korozi-, jako je PTFE a PFA, aby odolávaly erozi vysoce korozivních chemikálií. Nepřerušovaná dráha průtoku zabraňuje ucpávání a usazování.
Potravinářský a nápojový průmysl
Používá se k měření průtoku mléka, piva, džusu, sirupu a dalších{0}}potravinářských tekutin vyžadujících hygienické podmínky.
Elektromagnetické průtokoměry mohou být navrženy s hygienickými armaturami, jako je nerezová ocel, aby splňovaly normy FDA a EHEDG.
Jeho neinvazivní design zajišťuje, že nedochází ke kontaminaci nebo narušení výrobního procesu.
Celulózový a papírenský průmysl
Schopné zpracovávat vysoce-viskozní a vláknité kapaliny, jako jsou roztoky na buničinu a povlaky.
Žádné pohyblivé části znamenají minimální opotřebení-i při manipulaci s abrazivními kaly.
Poskytuje stabilní výsledky měření i při kolísání hustoty a složení kapaliny.
Těžba a zpracování nerostů
Používá se k měření průtoku minerálních kalů a abrazivních kapalin při extrakci a rafinaci.
Jeho robustní konstrukce umožňuje odolat drsným podmínkám prostředí.
Žádné mechanické opotřebení abrazivními částicemi zajišťuje dlouhodobou-spolehlivost a nízké náklady na údržbu.
Výroba energie (chladicí voda a napájecí voda kotle)
Běžně se používá v tepelných elektrárnách a jaderných elektrárnách pro monitorování průtoku chladicí vody a napájecí vody.
Zvládnou velké-potrubí a poskytují vysoce{1}}přesná měření pro monitorování průtoku a výpočty účinnosti.
Žádné pohyblivé části znamenají, že mohou fungovat v-prostředí s vysokou teplotou a vyžadují extrémně nízkou údržbu.
Farmacie a biotechnologie
Používá se pro vysoce přesné{0}}měření průtoků čisté vody, rozpouštědel a aktivních farmaceutických složek.
Elektromagnetické průtokoměry se sterilním designem a kompatibilitou s-čištěním na místě/čištěním párou{1}}na místě jsou ideální pro farmaceutické aplikace.
Bez{0}}kontaktní měření zajišťuje sterilitu a soulad s průmyslovými předpisy.
Zemědělství a zavlažovací systémy
Vynikající pro monitorování průtoku vody, hnojiv a roztoků pesticidů v zavlažovacích systémech.
Může fungovat v nízkotlakých-systémech bez výrazné tlakové ztráty.
Díky dlouhé životnosti a extrémně nízké údržbě jsou nákladově-efektivní volbou pro zemědělské aplikace.
Ropa a plyn
Používá se pro monitorování vyrobené vody, vstřikování solanky a dávkování chemikálií v provozech proti proudu a po proudu.
Jsou ideální pro tyto aplikace díky své schopnosti měřit vodivé kapaliny s vysokou přesností.
Konstrukce v-nevýbušné a nebezpečné oblasti-zaručuje bezpečný provoz v prostředí ropných polí.
Ocelářský a kovodělný průmysl
Používá se pro sledování průtoků chladicí vody v provozech kontinuálního lití a válcoven.
Poskytuje přesné měření průtoku při vysokých teplotách bez mechanického selhání.
Dokáže si poradit s vodou-zatíženou vodním kamenem, aniž by se ucpal nebo snížil výkon.
Aplikační úvahy pro magnetické průtokoměry
Neprovozujte magnetický průtokoměr v blízkosti jeho mezí vodivosti, jinak se může průtokoměr vypnout. Je třeba vzít v úvahu odchylky ve složení kapaliny a provozních podmínkách, protože tyto mohou změnit vodivost kapaliny.
V typických aplikacích by měl být magnetický průtokoměr dimenzován tak, aby rychlost proudění při maximálním průtoku byla přibližně dva až tři metry za sekundu. Omezení rozdílu tlaku a podmínky procesu mohou způsobit, že tato obecná směrnice nebude použitelná. Například gravitační-potrubí mohou vyžadovat větší magnetické průtokoměry, aby se snížil tlakový spád a umožnilo tak průtoku potřebného objemu kapaliny průtokoměrem bez ucpání potrubního systému. V této aplikaci bude větší průtokoměr produkovat nižší rychlost kapaliny při stejném průtoku ve srovnání s menším průtokoměrem.
U kalových médií je nezbytné zajistit, aby elektromagnetický průtokoměr pracoval s rychlostí vyšší, než je rychlost usazování pevných látek, aby se zabránilo zaplnění potrubí pevnými částicemi, které by mohly ovlivnit výsledky měření a potenciálně způsobit přerušení průtoku. Elektromagnetické průtokoměry používané pro abrazivní média jsou obvykle navrženy tak, aby pracovaly s nízkými průtoky, aby se snížilo opotřebení. I když se v abrazivních suspenzních médiích zvýší opotřebení, průtokoměr by měl stále pracovat s rychlostí vyšší, než je rychlost usazování pevných látek. Tyto faktory mohou změnit rozsah průtokoměru, a proto se jeho rozměry mohou lišit od rozměrů průtokoměru používaného pro stejný průtok čisté vody.
