Elektromagnetski mjerači protoka: princip rada, prednosti, odabir i rješavanje problema

Mjerenje protoka ima ključnu ulogu u modernim industrijskim procesima. Među tolikim tehnologijama mjerenja protoka koje su danas dostupne na tržištu, elektromagnetski mjerač protoka (često nazivan magmetar) jedan je od najčešće korištenih instrumenata za mjerenje vodljivih tekućina.

Što je elektromagnetski mjerač protoka?

A magnetski mjerač protokamjeri brzinu protoka vodljivih tekućina koristeći Faradayev zakon elektromagnetske indukcije. Kada vodljiva tekućina teče kroz magnetsko polje, inducira se napon koji je proporcionalan brzini strujanja.

Osnovna struktura

Tipični elektromagnetski mjerač protoka sastoji se od protočne cijevi (obložene izolacijskim materijalom), elektroda (za otkrivanje induciranog napona), zavojnica magnetskog polja, pretvarača/odašiljača signala.

Kada vodljiva tekućina teče kroz magnetsko polje, generira se naponski signal koji detektiraju elektrode. Odašiljač zatim taj signal pretvara u izlaznu brzinu protoka.

Prednosti elektromagnetskih mjerača protoka

Elektromagnetski mjerači protoka nude nekoliko glavnih prednosti u industrijskom mjerenju.

Niska potrošnja energije

Mjerači magneta obično zahtijevaju nisku radnu snagu, što ih čini učinkovitima za-dugotrajni rad.

Prikladno za teške medije

Mogu mjeriti pitku vodu, prljave tekućine, korozivne tekućine, kaše ili čak tekuće-čvrste smjese.

Na primjer, otpadne vode, kaša pulpe, rudarska kaša i kemijske tekućine.

Ne utječu svojstva tekućine

Unutar određenog raspona vodljivosti, na mjerenje ne utječe:

• Temperatura
• Viskoznost
• Gustoća
• Pritisak

To ih čini vrlo pouzdanima u složenim industrijskim okruženjima.

Širok raspon mjerenja

Elektromagnetski mjerači protoka imaju vrlo veliki omjer smanjenja:

Tipični raspon: 100:1

Neki dizajni: do 1000:1

Brzi odgovor

Budući da nema pokretnih dijelova, magmetari imaju:

• Nema mehaničke inercije
• Brz odgovor
• Sposobnost mjerenja pulsirajućeg protoka
• Mogućnost mjerenja protoka naprijed i nazad
• Izuzetno širok raspon veličina

Industrijski elektromagnetski mjerači protoka mogu pokriti promjere cijevi od DN10-DN3000 mm. To ih čini prikladnima i za laboratorijske primjene i za velike komunalne cjevovode.

Nedostaci magnetskih mjerača protoka

Unatoč svojim prednostima, elektromagnetski mjerači protoka također imaju nekoliko ograničenja.

Ne mogu mjeriti ne{0}}vodljive tekućine, plinove, paru ili tekućine koje sadrže velike količine plina, također ne mogu mjeriti tekućine vrlo niske vodljivosti, kao što su naftni proizvodi, organska otapala.

Osim toga, zbog ograničenja materijala za oblaganje i električne izolacije, standardni magometri nisu prikladni za okoline s vrlo visokom-temperaturom tekućine ili ekstremno niskom{1}}temperaturom. Niske temperature mogu uzrokovati kondenzaciju ili mraz, što može oštetiti izolaciju.

Radni uvjeti i zahtjevi za instalaciju

Da bi se osiguralo točno mjerenje, moraju biti zadovoljeni sljedeći uvjeti:

Magnetsko polje mora biti stabilno i ravnomjerno raspoređeno.

Profil brzine tekućine treba biti osnosimetričan.

Tekućina mora biti ne-magnetična, ujednačene vodljivosti

Mjerna cijev mora biti potpuno napunjena tekućinom (osim ako se ne koristi dizajn s djelomično ispunjenom cijevi).

Tekućina mora imati isti električni potencijal kao uzemljenje, stoga je potrebno odgovarajuće uzemljenje.

Uobičajene greške i rješavanje problema

1. Problemi s instalacijom

Mnogi kvarovi nastaju zbog nepravilne instalacije.

Tipične pogreške uključuju:

Ugradnja senzora na najvišu točku cjevovoda gdje se nakuplja zrak

Ugradnja na okomite cijevi prema dolje, što može uzrokovati pražnjenje cijevi

Nedostatak protutlaka, zbog čega cijev ne ostaje puna

Ovi problemi dovode do nestabilnih ili netočnih očitanja.

2. Ometanje okoliša

Uobičajeni izvori smetnji uključuju:

• Lutajuće struje u cjevovodima
• Jaki elektromagnetski valovi
• Magnetska polja velikih motora

Rješenja uključuju:

• Neovisno uzemljenje
• Električna izolacija između senzora i cjevovoda
• Oklopljeni signalni kabeli

3. Šteta od munje

Munje mogu izazvati visokonaponske udare kroz:

• Električni vodovi
• Pobudni svici
• Signalni kabeli

Potrebna je odgovarajuća zaštita od prenapona i uzemljenje.

4. Promjene u okruženju

Ponekad mjerač protoka radi ispravno tijekom puštanja u rad, ali kasnije pokazuje nestabilne signale zbog promjena u okruženju, kao što su:

• Zavarivanje u blizini
• Novopostavljeni transformatori
• Nova elektro oprema

To može dovesti do neočekivanih smetnji.

Glavni tipovi elektromagnetskih mjerača protoka

Elektromagnetski mjerači protoka mogu se klasificirati na nekoliko načina.

Po strukturi

Integralni tip: senzor i transmiter su integrirani.

Daljinski (split-tip): senzor i odašiljač instalirani su odvojeno.

Prema načinu ugradnje

Prirubnički spoj

Veza s navojem

Stezni spoj

Oblatna (sendvič) tip

Napajanjem i komunikacijom

RS485 komunikacija

GPRS daljinski prijenos

Rad na baterije-

Neki modeli također integriraju nadzor tlaka i daljinsku komunikaciju podataka

Tipični rasponi primjene

Veliki promjer (300 mm – 1000 mm)

Uglavnom se koristi u:

Komunalni vodovod

Sustavi odvodnje

Postrojenja za pročišćavanje vode

Srednji promjer (50 mm – 250 mm)

Uobičajene primjene uključuju:

Celuloza i crni lug u tvornicama papira

Rudarska gnojnica

Ugljena kaša u postrojenjima za pripremu ugljena

Korozivne tekućine u kemijskim postrojenjima

Voda za hlađenje visoke peći

Hidraulički cjevovodi za transport ugljena

Mali promjer (< 50 mm)

Koristi se u industrijama koje zahtijevaju higijenske uvjete:

Farmaceutska industrija

Prerada hrane

Biotehnologija

Laboratorijske primjene

Kako odabrati pravi elektromagnetski mjerač protoka

Prilikom odabira elektromagnetskog mjerača protoka mora se uzeti u obzir nekoliko ključnih parametara.

Ključni čimbenici odabira

• Mjereni medij
• Promjer cijevi
• Temperatura
• Pritisak
• Raspon protoka
• Napajanje
• Izlazni signal
• Način ugradnje

Vodič za brzi odabir

Zašto se elektromagnetski mjerači protoka naširoko koriste

Elektromagnetski mjerači protoka postali su ključni instrumenti u mnogim industrijama, uključujući:

• Kontrola industrijskog procesa
• Mjerenje energije
• Praćenje okoliša
• Transportni sustavi
• Farmaceutska proizvodnja
• Znanstvena istraživanja
• Oceanografsko promatranje
• Praćenje rijeka i jezera

Njihova pouzdanost, malo održavanja i sposobnost mjerenja teških tekućina čine ih jednom od najvažnijih tehnologija mjerenja protoka u modernoj industriji.

Zaključak

Kada su pravilno odabrani i instalirani, elektromagnetski mjerači protoka mogu pružiti visoku točnost, minimalno održavanje i izvrsnu izdržljivost, što ih čini preferiranim izborom za moderno industrijsko mjerenje protoka.

Kontaktirajte nas DANAS za profesionalni odabir modela i upute za instalaciju.