Elektromagnetni merilnik pretoka je tehnološka naprava, ki se pogosto uporablja za merjenje pretoka hladilne tekočine, za merjenje učinkovitosti tekočih in plinastih snovi. Nedvomne prednosti takšnih sistemov so: izvedba zasnove z minimalnim številom mehanskih elementov, odsotnost hidrodinamičnega upora, najvišja natančnost kazalnikov snemanja.
Elektromagnetni merilnik pretoka - princip delovanja
Naprave te kategorije so opremljene s prevodniki, v katerih se zaradi preseka magnetnega polja s silami ustvarja elektromotorna sila. Smer toka, ki nastane v prevodniku, je pravokotna na smer magnetnega polja. Ta vzorec je v celoti razkrit v tako imenovanem Faradayevem zakonu, ki pojasnjuje princip elektromagnetne indukcije.
Pri zamenjavi prevodnika s tokom tekočine, ki prevaja elektriko, dobimo shemo vezja, po kateri dejansko delujeelektromagnetni merilnik pretoka. Takšne naprave so lahko opremljene s trajnimi ali električnimi magneti, ki jih napaja izmenični tok.
V merilnem območju merilnika pretoka je nameščena cev iz nemagnetnega neprevodnega materiala. Pogosto je to območje opremljeno z izolacijskimi vložki iz inertne plastike. Uporaba takšnih elementov pomaga pri doseganju najbolj natančnih odčitkov v procesu merjenja značilnosti delovnega okolja.
Operativne površine
Na katerih področjih se uporablja elektromagnetni merilnik pretoka? Takšne naprave se najpogosteje uporabljajo na področju obračunavanja energetskih in vodnih virov. Zlasti takšne naprave se uporabljajo pri ureditvi ogrevalnih sistemov.
Trenutno se elektromagnetni merilnik pretoka pogosto uporablja v biokemični, metalurški, živilski industriji. Gradbene organizacije, rudarska podjetja, zdravstvene ustanove se zatekajo k uporabi naprav te kategorije.
Elektromagnetni merilnik pretoka je nepogrešljiv pri organizaciji sistemov avtomatskega krmiljenja pretoka delovnih medijev, kjer ima glavno vlogo stopnja zamude pri merjenju indikatorjev. Naprava se uporablja pri sledenju hitro spreminjajočih se pretokov tekočih in plinastih snovi.
Metrološke napake
Kot kaže dolgoletna praksa pri delovanju merilnih instrumentov s konstantnim magnetnim poljem, je njihova povprečna napakaje približno 1-2,5%. Naveden minus postane opazen pri merjenju kazalnikov nizko pulzirajočih medijev. V tem primeru se pogosto pojavljajo dodatne napake, katerih vzrok je polarizacija elektrod, ki se odraža v spremembi upora pretvornika naprave.
Zmanjšanje odstotka meroslovnih napak pri merilnikih pretoka s konstantnim magnetnim poljem omogoča implementacija kalomelijevih in ogljikovih elektrod oziroma prevodnikov s platinsko in tantalsko prevleko v konstrukciji.
Pri napravah z izmeničnim magnetnim poljem ni polarizacije elektrod, kar lahko povzroči napake v odčitkih. Vendar imajo takšne naprave druge učinke, ki izkrivljajo signal:
- Učinek transformatorja - ko tekočina prehaja skozi vodnike, ki tvorijo zavoje, povezovalna napeljava in elektrode tvorijo elektromotorno silo transformatorja. Za kompenzacijo tega delovanja se v merilni krog merilnikov pretoka z izmeničnim magnetnim poljem vnesejo magneti s konstantnim preklopnim tokom ali kompenzacijski tokokrogi.
- Kapacitivni učinek - nastane zaradi znatne potencialne razlike med povezovalno napeljavo in sistemom, ki je odgovoren za nastanek magnetnega polja. Napake v tem primeru se kompenzirajo s skrbnim zaščito elementov sistema.
Preverjanje elektromagnetnih merilnikov pretoka
Kako se izvaja preverjanje elektromagnetnih merilnikov pretoka?Najbolj natančna metoda tukaj je statično tehtanje (masna metoda). Za njegovo izvedbo se uporabljajo zgledne tehtnice in zaporni ventil, ki deluje v načinu start-stop.
Med delom se neto masa delovne tekočine določi glede na meritev teže posode pred in po polnjenju, ko medij v določenem časovnem obdobju prehaja skozi merilnik pretoka.
Prednosti metode preverjanja so:
- merilna natančnost normaliziranih indikatorjev pretoka;
- možnost korelacije rezultatov z vrednostmi, ki ustrezajo državnim standardom;
- možnost preverjanja merilnika pretoka, ki deluje z vročimi tekočinami;
- avtomatizacija procesov.
Vrste merilnikov pretoka
Poleg elektromagnetnih merilnikov pretoka obstaja še veliko drugih naprav za merjenje lastnosti delovnih medijev, ki prehajajo skozi cevovode. Trenutno se glede na načelo delovanja razlikujejo naslednje skupine naprav:
- termični;
- ultrazvok;
- vortex;
- Coriolis;
- mehanski;
- mikromerilci pretoka.
Naslednjič bomo na kratko obravnavali značilnosti vsake vrste elektromagnetnih merilnikov pretoka.
števci toplote
Načelo delovanja temelji na lokalni spremembi lastnosti delovne tekočine, na primer temperature v toku, čemur sledi merjenje indikatorjev na oddaljenem mestu od mesta udarca. Določenometoda prispeva k izračunu povprečne hitrosti gibanja snovi po prevodnih poteh.
Podobno se lahko spremenijo tudi druge značilnosti snovi, na primer kemična sestava. Vendar pa je ta pristop v večini primerov nesprejemljiv, najpogosteje, ko je treba upravljati merilnike pretoka v zdravstvenih ustanovah.
Ultrazvočni merilniki pretoka
Delovanje tovrstnih naprav temelji na sposobnosti širjenja zvočnih valov v gibljivem mediju. Z določitvijo vira pojava ultrazvoka in njegovega sprejemnika je mogoče presojati pretok delovnega medija glede na indikatorje gibanja valovanja v določenem segmentu.
Vortex metrov
V napravah tega načrta je glavni funkcionalni element krogla ali diskasta tarča. Del je pritrjen na fiksni elastični kabel. Pri prehodu skozi sistem tok delovnega medija vpliva na cilj, kar vodi do njegovega premika. To pa povzroči deformacijo kabla, spremembe na katerem beležijo posebni merilniki napetosti. Pridobljene informacije prispevajo k oblikovanju sodb o smeri in hitrosti toka snovi.
Coriolisovi metri
Strukturno so takšne naprave sestavljene iz cevi, ki je izpostavljena vibracijam, ki prihajajo iz zunanjega generatorja. Če v sistemu ni tekočine, vibracije povzročijo hkratni pospešek vseh delov cevi. Ko tekočina prehaja skozi njo, začne delovati tako imenovana Coriolisova sila, kiusmerjeni v nasprotni smeri za vstopni in izstopni tok snovi. To vodi do premika vibracijske faze prevodne cevi in omogoča popravljanje potrebnih indikatorjev.
mikromerilci pretoka
Ta kategorija merilnih naprav vključuje merilnike pretoka, ki jih odlikuje miniaturna oblika. Dimenzije določene naprave so določene glede na obseg njene uporabe. Takšne naprave ustrezajo potrebam zdravstvenih ustanov in podjetij kemične proizvodnje.
Po principu delovanja je vsaka miniaturna naprava običajen merilnik pretoka - elektromagnetni merilnik. Vendar pa so zaradi možnosti delovanja v utesnjenih razmerah stroški takšnih naprav za red večji.
Mehanski merilniki pretoka
Ta skupina vključuje naprave, ki so strukturno brez elektronskih elementov. Pretok tukaj se meri z učinkom medija na mehanske turbine.
Kljub dostopni ceni takšnih merilnikov pretoka, njihova natančnost pušča veliko želenega. Druga pomanjkljivost je uporaba gibljivih delov, ki lahko postanejo ovira za gibanje plinastih ali tekočih snovi. Kljub navedenemu minusu pa se mehanski merilniki pretoka pogosto uporabljajo v domačih razmerah, ko je treba upoštevati porabo vode.
Elektromagnetni merilniki pretoka – običajni modeli
Poglejmozahtevali elektromagnetne merilnike pretoka, po katerih je na domačem trgu največ.
Elektromagnetni merilnik pretoka "PREM" je zasnovan za merjenje prostornine in pretoka električno prevodnih tekočih snovi. Odčitki so prikazani na zunanjih napravah, ki so priročne za registracijo s strani uporabnika. Takšne naprave so primerne za delovanje v velikih industrijskih kompleksih, uporabljajo se za servisiranje stanovanjskih in komunalnih storitev (kot del sistemov za merjenje vode in toplotne energije).
Elektromagnetni merilnik pretoka Promag je primeren za snemanje visokotemperaturnih delovnih okolij. Gre za kompleksno funkcionalno elektronsko napravo. Uporablja se predvsem kot del modularnih struktur pri izvajanju visokotehnoloških procesov na industrijskih območjih.
"Peterflow" je elektromagnetni merilnik pretoka, zasnovan za beleženje prostornine in prostorninskega pretoka tekočin, ki se premikajo skozi cevovod. Naprave te blagovne znamke so povpraševanja na področju termoenergetike, stanovanjskih in komunalnih storitev ter v industriji. Posebnosti tovrstnih merilnih naprav so: namestitev elektronske opreme v ločen, dobro zaščiten ohišje, prisotnost zaščite pred nepooblaščenim dostopom, izvedba priročnih grafičnih prikazovalnikov z osvetljenim ozadjem.
Elektromagnetni merilnik pretoka "ERSV VZLET" je trenutno najpogostejša merilna naprava v stanovanjskih in komunalnih storitvah. Uporablja se za registracijo prostorninskega pretoka tako hladne kot tople vode.
Za elektromagnetni merilnik pretoka "RISE" je značilna odsotnost izgub tlaka v izmerjenih odsekih cevovoda, ni treba namestiti dodatnih filtrov. Informacije o indikatorjih se lahko prikažejo na frekvenčnem, impulznem ali logičnem izhodu, odvisno od potreb uporabnika. Merilnik pretoka "RISE ER" elektromagnetni ima funkcijo nadzora praznjenja cevovoda. Edina primerjalna pomanjkljivost takšnih sistemov je potreba po vgradnji na ravne odseke.
Na koncu
Kot vidite, je elektromagnetni merilnik pretoka izjemno natančna, funkcionalna merilna naprava. Primarni pretvorniki takšnih naprav ne vsebujejo elementov, ki štrlijo v cevovod, teksturiranih delov in zožitve profila. Te funkcije zagotavljajo minimalne napake pri odčitkih. Elektromagnetne naprave med drugim omogočajo čiščenje in vzdrževanje cevovodov brez demontaže elementov sistema.
