Електромагнитен разходомер е разходомер, използван за измерване на скоростта на потока на течност в тръба. Този тип устройство работи въз основа на закона на Фарадей за електромагнитната индукция-когато проводник се движи в магнитно поле, се генерира индуцирано напрежение.
В електромагнитен разходомер се генерира магнитно поле, което се въвежда в течността, протичаща през тръбата, като индуцира сигнал за напрежение върху електроди, разположени на стената на тръбата. Законът на Фарадей гласи, че генерираното напрежение е право пропорционално на скоростта на потока на течността. Колкото по-бързо тече течността, толкова по-високо е генерираното напрежение.
За разлика от много други технологии за разходомери, сигналът, генериран от електромагнитен разходомер, е линейно свързан с дебита. Следователно съотношението на обхвата на електромагнитен разходомер може да достигне 20:1 или дори по-високо, без да се жертва точността.
Как работи електромагнитният разходомер?
Електромагнитният разходомер обикновено се инсталира в тръба и се състои от тръба с намотка и електроди, използвани за откриване на индуцираното напрежение, генерирано от движението на течността. Когато проводяща течност тече през тръба с диаметър D и преминава през магнитно поле с плътност B, генерирано от намотка, съгласно закона на Фарадей за електромагнитната индукция, напрежението (E), генерирано между електродите, е пропорционално на скоростта на течността (V). Тъй като плътността на магнитното поле и диаметърът на тръбата са фиксирани стойности, те могат да бъдат комбинирани в един коефициент на калибриране (K), опростявайки уравнението до:
E=KV
Разликите в разпределението на скоростта на потока в различни точки се компенсират чрез тегловен коефициент на сигнала. Освен това, компенсация може да бъде постигната чрез регулиране на формата на магнитната намотка, така че магнитният поток да достигне своя максимум в точката, където тегловният коефициент на сигнала е най-нисък.
Производителите определят коефициента K за всеки електромагнитен разходомер, като извършват калибриране на водата на всяка разходна тръба. Получената стойност K е приложима за всяка друга проводяща течност и показва линейна зависимост в целия диапазон на измерване на разходомера. Следователно тръбата за потока обикновено се калибрира само при един дебит. Електромагнитните разходомери могат да измерват двупосочен поток, тъй като обръщането на посоката на потока променя полярността на сигнала, но не и неговата амплитуда.
Стойността K, получена чрез тестване на вода, може да не е приложима за не-Нютонови течности (свързани с вискозитет-скорост) или магнитни суспензии (съдържащи магнитни частици). Тези видове течности могат да повлияят на силата на магнитното поле в тръбата. И за двата типа течности трябва да се има предвид онлайн калибриране или специални компенсационни проекти.
Общи приложения на електромагнитни разходомери
Електромагнитните разходомери могат да открият скоростта на потока на чисти, многофазни, прашни, корозивни, абразивни или вискозни течности и суспензии, при условие че проводимостта надвишава минимума, необходим за конкретна конструкция. Поради тяхната висока точност, надеждност и възможност за измерване на дебита на проводими течности без никакви движещи се части, тези устройства се използват широко в различни индустрии.
Някои ключови приложения включват:
Пречистване на води и отпадъчни води
Електромагнитните разходомери са отлични при пречистването на чиста вода, сурови отпадъчни води, утайки и химикали, използвани в процесите на пречистване.
Те предлагат висока точност и нулев спад на налягането, което е от решаващо значение за-мащабното общинско управление на водите.
Тъй като нямат движещи се части, те са силно устойчиви на отломки и твърди частици в отпадъчните води.
Химическа обработка
Електромагнитните разходомери могат да измерват корозивни течности, като киселини, основи и други химически разтвори, без да се повредят.
Те използват устойчиви на корозия-линейни материали, като PTFE и PFA, за да издържат на ерозията на силно корозивни химикали. Безпрепятственият път на потока предотвратява запушване и утаяване.
Хранително-вкусова промишленост
Използва се за измерване на дебита на мляко, бира, сок, сироп и други хранителни{0}}течни течности, изискващи хигиенни условия.
Електромагнитните разходомери могат да бъдат проектирани с хигиенични фитинги, като например неръждаема стомана, за да отговарят на стандартите на FDA и EHEDG.
Не-инвазивният му дизайн не гарантира замърсяване или намеса в производствения процес.
Целулозно-хартиена промишленост
Способни да се справят с високо-вискозитетни и влакнести течности, като целулоза и разтвори за покритие.
Липсата на движещи се части означава минимално износване-дори при работа с абразивни суспензии.
Осигурява стабилни резултати от измерването дори при колебания в плътността и състава на течността.
Добив и обогатяване на полезни изкопаеми
Използва се за измерване на дебита на минерални суспензии и абразивни течности при екстракция и рафиниране.
Здравата му конструкция му позволява да издържа на тежки условия на околната среда.
Липсата на механично износване от абразивни частици гарантира дългосрочна-надеждност и ниски разходи за поддръжка.
Генериране на електроенергия (охлаждаща вода и захранваща вода за котли)
Обикновено се използва в топлоелектрически централи и атомни електроцентрали за наблюдение на дебита на охлаждаща вода и захранваща вода.
Те могат да работят с-големи тръби и да осигурят високо{1}}прецизни измервания за наблюдение на потока и изчисления на ефективността.
Липсата на движещи се части означава, че могат да работят в среда с висока{0}}температура и изискват изключително ниска поддръжка.
Фармацевтика и биотехнологии
Използва се за високо{0}}прецизно измерване на дебита на чиста вода, разтворители и активни фармацевтични съставки.
Електромагнитните разходомери със стерилен дизайн и съвместимост с-почистване на място/почистване с-пара на място са идеални за фармацевтични приложения.
Без{0}}безконтактното измерване гарантира стерилност и съответствие с индустриалните разпоредби.
Земеделие и напоителни системи
Отличен за наблюдение на дебита на вода, торове и разтвори на пестициди в напоителни системи.
Може да работи в системи с ниско{0}}налягане без значителна загуба на налягане.
Дългият им експлоатационен живот и изключително ниската поддръжка ги правят-рентабилен избор за селскостопански приложения.
Нефт и газ
Използва се за наблюдение на произведена вода, инжектиране на солен разтвор и химически дози в операции нагоре и надолу по веригата.
Те са идеални за тези приложения поради способността им да измерват проводими течности с висока точност.
Взривозащитен{0}}и дизайн за опасни зони-осигурява безопасна работа в среда на нефтени находища.
Стоманена и метална промишленост
Използва се за наблюдение на дебита на охлаждащата вода при операции на непрекъснато леене и валцоване.
Осигурява точни показания на потока при високи температури без механична повреда.
Може да се справи с-натоварена с котлен камък вода без запушване или влошаване на производителността.
Съображения за приложение на магнитни разходомери
Не работете с магнитния разходомер близо до границите на неговата проводимост, в противен случай разходомерът може да се изключи. Вариациите в състава на течността и работните условия трябва да се имат предвид, тъй като те могат да променят проводимостта на течността.
В типичните приложения магнитният разходомер трябва да бъде оразмерен така, че скоростта на потока при максимален поток да е приблизително два до три метра в секунда. Ограниченията на диференциалното налягане и условията на процеса могат да направят тази обща насока неприложима. Например, тръбопроводите, захранвани с гравитация, може да изискват по-големи магнитни разходомери, за да намалят спада на налягането, позволявайки на необходимия обем течност да премине през разходомера, без да задръства тръбопроводната система. В това приложение по-голям разходомер ще произвежда по-ниска скорост на течността при същия дебит в сравнение с по-малък разходомер.
За суспензии е от съществено значение да се гарантира, че електромагнитният разходомер работи със скорост, по-висока от скоростта на утаяване на твърдите частици, за да се предотврати запълването на тръбата с твърди частици, което може да повлияе на резултатите от измерването и потенциално да причини прекъсвания на потока. Електромагнитните разходомери, използвани за абразивни среди, обикновено са проектирани да работят при ниски скорости на потока, за да се намали износването. В абразивни суспензии, въпреки че износването ще се увеличи, разходомерът все още трябва да работи със скорост, по-висока от скоростта на утаяване на твърдите частици. Тези фактори могат да променят обхвата на разходомера и следователно размерите му може да се различават от тези на разходомер, използван за същия дебит на чиста вода.
