Debitmetre electromagnetice: principiul de funcționare, avantaje, selecție și depanare

Măsurarea debitului joacă un rol critic în procesele industriale moderne. Printre atât de multe tehnologii de măsurare a debitului disponibile astăzi pe piață, debitmetrul electromagnetic (deseori numit debitmetru) este unul dintre cele mai utilizate instrumente pentru măsurarea lichidelor conductoare.

Ce este un debitmetru electromagnetic?

A debitmetru magneticmăsoară debitul lichidelor conductoare folosind legea inducției electromagnetice a lui Faraday. Când un lichid conductiv curge printr-un câmp magnetic, este indusă o tensiune proporțională cu viteza curgerii.

Structura de bază

Un debitmetru electromagnetic tipic constă dintr-un tub de curgere (căptușit cu material izolator), electrozi (pentru detectarea tensiunii induse), bobine de câmp magnetic, convertor / transmițător de semnal.

Când lichidul conductiv curge prin câmpul magnetic, un semnal de tensiune este generat și detectat de electrozi. Transmițătorul transformă apoi acest semnal într-o ieșire de debit.

Avantajele debitmetrelor electromagnetice

Debitmetrele electromagnetice oferă câteva beneficii majore în măsurarea industrială.

Consum redus de energie

Contoarele de magnetice necesită, de obicei, o putere redusă de operare, ceea ce le face eficiente pentru funcționarea pe termen lung-.

Potrivit pentru medii dificile

Pot măsura apa potabilă, lichide murdare, lichide corozive, nămoluri sau chiar amestecuri lichide-solide.

De exemplu, ape uzate, nămol de celuloză, nămol minier și lichide chimice.

Nu este afectat de proprietățile fluidului

Într-un anumit interval de conductivitate, măsurarea nu este afectată de:

• Temperatură
• Viscozitate
• Densitate
• Presiune

Acest lucru le face foarte fiabile în medii industriale complexe.

Gamă largă de măsurare

Debitmetrele electromagnetice au un raport de turndown foarte mare:

Interval tipic: 100:1

Unele modele: până la 1000:1

Răspuns rapid

Deoarece nu există părți mobile, contoarele de magnetice au:

• Fără inerție mecanică
• Răspuns rapid
• Capacitate de a măsura fluxul pulsatoriu
• Abilitatea de a măsura fluxul înainte și invers
• Gamă de dimensiuni extrem de largă

Debitmetrele electromagnetice industriale pot acoperi diametrele conductelor de la DN10-DN3000mm. Acest lucru le face potrivite atât pentru aplicații de laborator, cât și pentru conductele municipale mari.

Dezavantajele debitmetrelor magnetice

În ciuda avantajelor lor, debitmetrele electromagnetice au și câteva limitări.

Nu pot măsura lichide ne-conductoare, gaze, abur sau lichide care conțin cantități mari de gaz, de asemenea, nu pot măsura lichide cu conductivitate foarte scăzută, cum ar fi produsele petroliere, solvenții organici.

În plus, datorită limitărilor materialelor de căptușeală și izolației electrice, contoarele standard nu sunt potrivite pentru fluide cu temperatură foarte ridicată-sau cu temperatură extrem de scăzută-. Temperaturile scăzute pot provoca condens sau îngheț, care pot deteriora izolația.

Condiții de funcționare și cerințe de instalare

Pentru a asigura o măsurare precisă, trebuie îndeplinite următoarele condiții:

Câmpul magnetic trebuie să fie stabil și uniform distribuit.

Profilul vitezei fluidului trebuie să fie axisimetric.

Lichidul trebuie să fie ne-magnetic, uniform ca conductivitate

Tubul de măsurare trebuie să fie complet umplut cu lichid (cu excepția cazului în care se utilizează o conductă parțial umplută).

Lichidul trebuie să aibă același potențial electric ca împământarea, deci este necesară o împământare adecvată.

Defecțiuni comune și depanare

1. Probleme de instalare

Multe defecțiuni apar din cauza instalării necorespunzătoare.

Greșelile tipice includ:

Instalarea senzorului în cel mai înalt punct al unei conducte unde se acumulează aer

Instalarea pe țevi verticale în jos, ceea ce poate cauza golirea țevii

Lipsa contrapresiunii, ceea ce face ca conducta sa nu ramana plina

Aceste probleme duc la citiri instabile sau inexacte.

2. Interferența mediului

Sursele comune de interferență includ:

• Curenți vagabonzi în conducte
• Unde electromagnetice puternice
• Câmpuri magnetice de la motoare mari

Soluțiile includ:

• Împământare independentă
• Izolarea electrică între senzor și conductă
• Cabluri de semnal ecranate

3. Daune cauzate de fulger

Fulgerele pot introduce supratensiuni de înaltă tensiune prin:

• Linii electrice
• Bobine de excitare
• Cabluri de semnal

Sunt necesare o protecție adecvată la supratensiune și împământare.

4. Schimbări de mediu

Uneori, un debitmetru funcționează corect în timpul punerii în funcțiune, dar mai târziu arată semnale instabile din cauza schimbărilor de mediu, cum ar fi:

• Operatii de sudare in apropiere
• Transformatoare nou instalate
• Echipamente electrice noi

Acestea pot introduce interferențe neașteptate.

Principalele tipuri de debitmetre electromagnetice

Debitmetrele electromagnetice pot fi clasificate în mai multe moduri.

După Structură

Tip integral: senzorul și transmițătorul sunt integrate.

Telecomanda (tip-divizat): senzorul și transmițătorul sunt instalate separat.

Prin metoda de instalare

Conexiune cu flanșă

Conexiune cu filet

Conexiune cu clemă

Tip napolitană (sandwich).

Prin sursa de alimentare și comunicare

Comunicare RS485

Transmisie GPRS la distanță

Funcționare-alimentată cu baterie

Unele modele integrează, de asemenea, monitorizarea presiunii și comunicarea de date la distanță

Domenii tipice de aplicare

Diametru mare (300 mm – 1000 mm)

Folosit în principal în:

Alimentare cu apă municipală

Sisteme de drenaj

Stații de tratare a apei

Diametru mediu (50 mm – 250 mm)

Aplicațiile comune includ:

Celuloză și lichior negru în fabricile de hârtie

Slam de minerit

Suspensie de cărbune în instalațiile de preparare a cărbunelui

Lichide corozive în instalațiile chimice

Apa de răcire a furnalului

Conducte hidraulice pentru transportul cărbunelui

Diametru mic (< 50 mm)

Folosit în industriile care necesită condiții de igienă:

Industria farmaceutică

Prelucrarea alimentelor

Biotehnologie

Aplicații de laborator

Cum să selectați debitmetrul electromagnetic potrivit

Atunci când alegeți un debitmetru electromagnetic, trebuie luați în considerare câțiva parametri cheie.

Factori cheie de selecție

• Mediu măsurat
• Diametrul conductei
• Temperatură
• Presiune
• Domeniul debitului
• Alimentare electrică
• Semnal de ieșire
• Metoda de instalare

Ghid de selecție rapidă

De ce debitmetrele electromagnetice sunt utilizate pe scară largă

Debitmetrele electromagnetice au devenit instrumente esențiale în multe industrii, inclusiv:

• Controlul proceselor industriale
• Măsurarea energiei
• Monitorizarea mediului
• Sisteme de transport
• Producția farmaceutică
• Cercetare științifică
• Observație oceanografică
• Monitorizarea râurilor și lacurilor

Fiabilitatea lor, întreținerea redusă și capacitatea de a măsura lichide dificile le fac una dintre cele mai importante tehnologii de măsurare a debitului din industria modernă.

Concluzie

Atunci când sunt selectate și instalate corespunzător, debitmetrele electromagnetice pot oferi o precizie ridicată, întreținere minimă și durabilitate excelentă, făcându-le o alegere preferată pentru măsurarea debitului industrial modern.

Contactați-ne AZI pentru alegerea modelului profesional și îndrumări de instalare.