Elektromagnetski mjerač protoka je mjerač protoka koji se koristi za mjerenje brzine protoka tekućine u cijevi. Ovaj tip uređaja radi na osnovu Faradejevog zakona elektromagnetne indukcije-kada se provodnik kreće u magnetskom polju, stvara se inducirani napon.
U elektromagnetnom mjeraču protoka, magnetsko polje se generiše i uvodi u tekućinu koja teče kroz cijev, indukujući naponski signal na elektrodama smještenim na zidu cijevi. Faradejev zakon kaže da je generirani napon direktno proporcionalan brzini protoka tečnosti. Što brže teče fluid, to je veći napon koji se stvara.
Za razliku od mnogih drugih tehnologija mjerača protoka, signal koji generira elektromagnetni mjerač protoka je linearno povezan sa brzinom protoka. Stoga, omjer raspona elektromagnetnog mjerača protoka može doseći 20:1 ili čak više bez žrtvovanja tačnosti.
Kako radi elektromagnetski mjerač protoka?
Elektromagnetski mjerač protoka se obično ugrađuje u cijev i sastoji se od cijevi sa zavojnicom i elektrodama koje se koriste za detekciju induciranog napona generiranog kretanjem fluida. Kada provodljivi fluid teče kroz cijev prečnika D i prolazi kroz gustoću magnetnog polja B koju stvara zavojnica, prema Faradejevom zakonu elektromagnetne indukcije, napon (E) koji se stvara između elektroda proporcionalan je brzini fluida (V). Pošto su gustina magnetnog polja i prečnik cevi fiksne vrednosti, mogu se kombinovati u jedan koeficijent kalibracije (K), pojednostavljujući jednadžbu na:
E{0}}KV
Razlike u distribuciji brzine protoka u različitim tačkama kompenziraju se težinskim koeficijentom signala. Nadalje, kompenzacija se može postići podešavanjem oblika magnetne zavojnice tako da magnetni fluks dostigne svoj maksimum na mjestu gdje je težinski koeficijent signala najniži.
Proizvođači određuju koeficijent K za svaki elektromagnetski mjerač protoka vršeći kalibraciju vode na svakoj protočnoj cijevi. Rezultirajuća K vrijednost je primjenjiva na bilo koju drugu provodljivu tekućinu i pokazuje linearnu vezu u cijelom opsegu mjerenja mjerača protoka. Stoga se protočna cijev obično kalibrira samo pri jednoj brzini protoka. Elektromagnetski mjerači protoka mogu mjeriti dvosmjerni protok jer obrnuti smjer protoka mijenja polaritet signala, ali ne i njegovu amplitudu.
Vrijednost K dobijena ispitivanjem vode možda nije primjenjiva na ne-Newtonove tekućine (vezane za viskozitet-brzinu) ili magnetne suspenzije (sadrže magnetne čestice). Ove vrste tekućina mogu utjecati na jačinu magnetnog polja unutar cijevi. Za obje vrste tekućina treba uzeti u obzir online kalibraciju ili posebne dizajne kompenzacije.
Uobičajene primjene elektromagnetnih mjerača protoka
Elektromagnetni mjerači protoka mogu otkriti brzinu protoka čistih, višefaznih, prašnjavih, korozivnih, abrazivnih ili viskoznih tekućina i mulja, pod uvjetom da provodljivost premašuje minimum potreban za određeni dizajn. Zbog svoje visoke tačnosti, pouzdanosti i mogućnosti mjerenja protoka provodljivih tekućina bez pokretnih dijelova, ovi uređaji se široko koriste u različitim industrijama.
Neke ključne aplikacije uključuju:
Voda i tretman otpadnih voda
Elektromagnetni mjerači protoka izvrsni su u tretiranju čiste vode, sirove kanalizacije, mulja i hemikalija koje se koriste u procesima tretmana.
Oni nude visoku preciznost i nulti pad pritiska, što je ključno za -opštinsko upravljanje vodama velikih razmjera.
Budući da nemaju pokretne dijelove, vrlo su otporni na krhotine i čvrste čestice u otpadnoj vodi.
Hemijska obrada
Elektromagnetni mjerači protoka mogu mjeriti korozivne tekućine, kao što su kiseline, lužine i druge kemijske otopine, a da se ne oštete.
Koriste linearne materijale{0}}otporne na koroziju, kao što su PTFE i PFA, da izdrže eroziju visoko korozivnih hemikalija. Neometan put protoka sprečava začepljenje i taloženje.
Industrija hrane i pića
Koristi se za mjerenje protoka mlijeka, piva, soka, sirupa i drugih tečnosti za hranu{0}}koje zahtijevaju higijenske uslove.
Elektromagnetni mjerači protoka mogu biti dizajnirani sa higijenskim elementima, kao što je nehrđajući čelik, kako bi zadovoljili FDA i EHEDG standarde.
Njegov ne-invazivni dizajn ne osigurava kontaminaciju ili smetnje u proizvodnom procesu.
Industrija celuloze i papira
Sposoban za rukovanje visoko-viskoznim i vlaknastim tekućinama, kao što su pulpa i otopine za premaze.
Nema pokretnih dijelova znači minimalno habanje-čak i pri rukovanju abrazivnim gnojivima.
Pruža stabilne rezultate mjerenja čak i sa fluktuacijama gustine i sastava tečnosti.
Rudarstvo i prerada minerala
Koristi se za mjerenje protoka mineralnih suspenzija i abrazivnih tekućina u operacijama ekstrakcije i rafiniranja.
Njegova robusna konstrukcija omogućava mu da izdrži teške uslove okoline.
Bez mehaničkog habanja od abrazivnih čestica osigurava dugoročnu-pouzdanost i niske troškove održavanja.
Proizvodnja energije (voda za hlađenje i napojna voda za bojler)
Obično se koristi u termoelektranama i nuklearnim elektranama za praćenje protoka rashladne i napojne vode.
Mogu raditi s cijevima velikih{0}}veličina i pružiti-velika precizna mjerenja za praćenje protoka i proračune efikasnosti.
Nema pokretnih dijelova znači da mogu raditi u okruženjima sa visokim{0}}temperaturama i zahtijevaju izuzetno nisko održavanje.
Farmaceutika i biotehnologija
Koristi se za{0}}veliko precizno mjerenje protoka čiste vode, rastvarača i aktivnih farmaceutskih sastojaka.
Elektromagnetni mjerači protoka sa sterilnim dizajnom i kompatibilnim sa in situ čišćenjem/parnim in situ čišćenjem idealni su za farmaceutske primjene.
Be-beskontaktno mjerenje osigurava sterilnost i usklađenost s industrijskim propisima.
Poljoprivreda i sistemi za navodnjavanje
Odličan za praćenje protoka vode, đubriva i rastvora pesticida u sistemima za navodnjavanje.
Može raditi u sistemima niskog{0}}pritiska bez značajnog gubitka pritiska.
Njihov dugi vijek trajanja i izuzetno nisko održavanje čine ih isplativim izborom-za poljoprivredne primjene.
Nafta i gas
Koristi se za praćenje proizvedene vode, ubrizgavanja slane vode i doziranja kemikalija u uzvodnim i nizvodnim operacijama.
Idealni su za ove primjene zbog svoje sposobnosti mjerenja provodljivih fluida sa velikom preciznošću.
Dizajn klase-otporan na eksploziju i opasan prostor- osigurava siguran rad u okruženjima naftnih polja.
Industrija čelika i metala
Koristi se za praćenje protoka rashladne vode u operacijama kontinualnog livenja i valjaonice.
Pruža precizna očitavanja protoka na visokim temperaturama bez mehaničkog kvara.
Može podnijeti vodu -napunjenu kamencem bez začepljenja ili smanjenja performansi.
Razmatranja primjene magnetnih mjerača protoka
Nemojte koristiti magnetni mjerač protoka blizu njegovih granica provodljivosti, inače bi se mjerač protoka mogao isključiti. Treba uzeti u obzir varijacije u sastavu tečnosti i radnim uslovima, jer oni mogu promeniti provodljivost tečnosti.
U tipičnim aplikacijama, magnetni mjerač protoka treba biti dimenzioniran tako da brzina protoka pri maksimalnom protoku bude približno dva do tri metra u sekundi. Ograničenja diferencijalnog pritiska i procesni uslovi mogu učiniti ovu opštu smernicu neprimenljivom. Na primjer, gravitacijski{2}}cjevovodi mogu zahtijevati veće magnetne mjerače protoka kako bi se smanjio pad pritiska, omogućavajući potrebnoj zapremini tečnosti da prođe kroz mjerač protoka bez začepljenja sistema cjevovoda. U ovoj primjeni, veći mjerač protoka će proizvesti nižu brzinu tekućine pri istoj brzini protoka u usporedbi s manjim mjeračem protoka.
Za muljne medije, bitno je osigurati da elektromagnetski mjerač protoka radi pri brzini većoj od brzine taloženja čvrstih tvari kako bi se spriječilo da se cijev napuni čvrstim česticama, što bi moglo utjecati na rezultate mjerenja i potencijalno uzrokovati prekide protoka. Elektromagnetni mjerači protoka koji se koriste za abrazivne medije obično su dizajnirani da rade pri niskim brzinama protoka kako bi se smanjilo habanje. U abrazivnim suspenzijama, iako će se trošenje povećati, mjerač protoka bi i dalje trebao raditi pri brzini većoj od brzine taloženja čvrstih tvari. Ovi faktori mogu promijeniti opseg mjerača protoka, te se stoga njegove dimenzije mogu razlikovati od onih mjerača protoka koji se koristi za isti protok čiste vode.
