Un debitmetru electromagnetic este un dispozitiv tehnologic care este utilizat pe scară largă pentru a măsura debitul unui lichid de răcire, pentru a măsura performanța substanțelor lichide și gazoase. Avantajele incontestabile ale unor astfel de sisteme sunt: implementarea designului folosind un număr minim de elemente mecanice, absența rezistenței hidrodinamice, cea mai mare precizie a indicatorilor de înregistrare.
Debitmetru electromagnetic - principiu de funcționare
Aparatele din această categorie sunt echipate cu conductori în care, datorită intersecției câmpului magnetic cu liniile de forță, se generează o forță electromotoare. Direcția curentului format în conductor este perpendiculară pe direcția câmpului magnetic. Acest model este pe deplin dezvăluit în așa-numita lege a lui Faraday, care explică principiul inducției electromagnetice.
La înlocuirea unui conductor cu un flux de lichid care conduce electricitatea se obține o schemă de circuit conform căreia, de fapt, funcționeazădebitmetru electromagnetic. Astfel de dispozitive pot fi echipate cu magneți permanenți sau electrici care sunt alimentați de curent alternativ.
În zona de măsurare a debitmetrului este amplasată o țeavă din material amagnetic neconductor. Adesea, această zonă este echipată cu inserții izolatoare din plastic inert. Utilizarea unor astfel de elemente ajută la obținerea celor mai precise citiri în procesul de măsurare a caracteristicilor mediului de lucru.
Zone de operare
În ce zone se folosește un debitmetru electromagnetic? Astfel de dispozitive sunt cele mai utilizate pe scară largă în domeniul contabilității resurselor de energie și apă. În special, astfel de dispozitive sunt utilizate în amenajarea sistemelor de încălzire.
În prezent, debitmetrul electromagnetic este utilizat pe scară largă în industria biochimică, metalurgică, alimentară. Organizațiile de construcții, întreprinderile de prelucrare a minereurilor, instituțiile medicale recurg la utilizarea dispozitivelor din această categorie.
Debitmetrul electromagnetic este indispensabil în organizarea sistemelor automate de control al fluxului de medii de lucru, unde rolul principal îl joacă gradul de întârziere în măsurarea indicatorilor. Dispozitivul este utilizat pentru urmărirea debitelor în schimbare rapidă a substanțelor lichide și gazoase.
Erori metrologice
După cum arată mulți ani de practică în operarea instrumentelor de măsură cu un câmp magnetic constant, eroarea medie a acestoraeste de aproximativ 1–2,5%. Minusul indicat devine vizibil la măsurarea indicatorilor mediilor cu pulsații scăzute. În acest caz, apar adesea erori suplimentare, a căror cauză este polarizarea electrozilor, care se reflectă în modificarea rezistenței convertorului dispozitivului.
Reducerea procentului de erori metrologice la debitmetrele cu un câmp magnetic constant este facilitată de implementarea electrozilor de calomeliu și carbon sau a conductorilor cu acoperire de platină și tantal în proiectare.
În ceea ce privește dispozitivele cu câmp magnetic alternativ, nu există polarizare a electrozilor, ceea ce poate duce la erori în citiri. Cu toate acestea, astfel de dispozitive au alte efecte care distorsionează semnalul:
- Efect de transformator - atunci când lichidul trece prin conductori, care formează spire, cablurile de legătură și electrozii formează o forță electromotoare a transformatorului. Pentru a compensa această acțiune, în circuitul de măsurare al debitmetrelor cu câmp magnetic alternativ sunt introduși magneți cu curent comutat constant sau circuite compensatoare.
- Efect capacitiv - apare din cauza unei diferențe semnificative de potențial între cablajul de conectare și sistemul responsabil de formarea unui câmp magnetic. Erorile în acest caz sunt compensate prin ecranarea atentă a elementelor sistemului.
Verificarea debitmetrelor electromagnetice
Cum se realizează verificarea debitmetrelor electromagnetice?Cea mai precisă metodă de aici este cântărirea statică (metoda masei). Pentru implementarea sa, se folosesc cântare exemplare și o supapă de închidere, care funcționează în modul pornire-oprire.
În timpul lucrului, masa netă a fluidului de lucru este determinată în funcție de măsurarea greutății recipientului înainte și după umplere, atunci când mediul trece prin debitmetru pentru o anumită perioadă de timp.
Avantajele metodei de verificare sunt:
- precizia măsurării indicatorilor de debit normalizat;
- posibilitate de corelare a rezultatelor cu valorile corespunzătoare standardelor de stat;
- posibilitate de verificare a unui debitmetru care funcționează cu lichide fierbinți;
- automatizare proces.
Tipuri de debitmetre
Pe lângă debitmetre electromagnetice, există o mare varietate de alte dispozitive pentru măsurarea caracteristicilor mediilor de lucru care trec prin conducte. În prezent, pe baza principiului de funcționare, se disting următoarele grupe de dispozitive:
- termic;
- ultrasunete;
- vortex;
- Coriolis;
- mecanic;
- microdebitmetre.
În continuare, vom lua în considerare pe scurt caracteristicile fiecărui tip de debitmetre electromagnetice.
Contoare de căldură
Principiul de funcționare se bazează pe o modificare locală a proprietăților fluidului de lucru, de exemplu, temperatura în flux, urmată de măsurarea indicatorilor la un loc îndepărtat de locul impactului. Specificatmetoda contribuie la calculul vitezei medii a mișcării materiei de-a lungul căilor conductoare.
În mod similar, alte caracteristici ale unei substanțe, de exemplu, compoziția chimică, pot fi modificate. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, această abordare este inacceptabilă, cel mai adesea atunci când este necesară operarea debitmetrelor în instituțiile medicale.
Debitmetre cu ultrasunete
Funcționarea dispozitivelor de acest tip se bazează pe capacitatea undelor sonore de a se propaga într-un mediu în mișcare. Prin determinarea sursei de apariție a ultrasunetelor și a receptorului acestuia, este posibil să se judece debitul mediului de lucru în funcție de indicatorii mișcării undei într-un anumit segment.
contoare vortex
În dispozitivele acestui plan, principalul element funcțional este o țintă sferică sau în formă de disc. Piesa este fixată pe un cablu elastic fix. La trecerea prin sistem, fluxul mediului de lucru afectează ținta, ceea ce duce la deplasarea acestuia. Aceasta, la rândul său, provoacă deformarea cablului, modificări ale cărora sunt înregistrate de extensometre speciale. Informațiile obținute contribuie la formarea judecăților privind direcția și viteza curgerii materiei.
metri Coriolis
Din punct de vedere structural, astfel de dispozitive constau dintr-un tub care este expus la vibrații care provin de la un generator extern. În absența lichidului în sistem, vibrațiile provoacă accelerarea simultană a tuturor secțiunilor tubului. Pe măsură ce lichidul trece prin el, intră în acțiune așa-numita forță Coriolis, careîndreptate în direcții opuse pentru fluxurile de intrare și de ieșire ale substanței. Acest lucru duce la o schimbare a fazei de vibrație a tubului conductor și face posibilă fixarea indicatorilor necesari.
Microdebitmetre
Această categorie de dispozitive de măsurare include debitmetre, care se disting prin designul lor în miniatură. Dimensiunile unui anumit dispozitiv sunt determinate de domeniul de aplicare al acestuia. Astfel de dispozitive răspund nevoilor instituțiilor medicale și ale întreprinderilor de producție chimică.
Conform principiului de funcționare, fiecare dispozitiv în miniatură este un debitmetru convențional - un contor electromagnetic. Cu toate acestea, din cauza posibilității de funcționare în condiții înghesuite, costul unor astfel de dispozitive este cu un ordin de mărime mai mare.
Debitmetre mecanice
Acest grup include dispozitive care sunt lipsite structural de elemente electronice. Debitul aici este măsurat prin efectul mediului asupra turbinelor mecanice.
În ciuda costului accesibil al unor astfel de debitmetre, precizia lor lasă mult de dorit. Un alt dezavantaj este utilizarea pieselor mobile, care pot deveni un obstacol în calea mișcării substanțelor gazoase sau lichide. Cu toate acestea, în ciuda minusului indicat, debitmetrele mecanice sunt utilizate pe scară largă în condițiile casnice atunci când este necesar să se țină seama de consumul de apă.
Debitmetre electromagnetice - Modele obișnuite
Să aruncăm o privireau cerut debitmetre electromagnetice, care sunt cele mai solicitate pe piața internă.
Debitmetrul electromagnetic „PREM” este conceput pentru a măsura volumul și debitul de substanțe lichide conductoare de electricitate. Citirile sunt afișate pe dispozitive externe convenabile pentru înregistrare de către utilizator. Astfel de dispozitive sunt potrivite pentru funcționarea în complexe industriale mari, sunt utilizate pentru deservirea locuințelor și a serviciilor comunale (ca parte a sistemelor de contorizare a apei și energiei termice).
Debitmetrul electromagnetic Promag este potrivit pentru înregistrarea mediilor de lucru cu temperaturi ridicate. Este un dispozitiv electronic complex și funcțional. Folosit în principal ca parte a structurilor modulare în implementarea proceselor de în altă tehnologie în zonele industriale.
„Peterflow” este un debitmetru electromagnetic conceput pentru a înregistra volumul și debitul volumic al lichidelor care se deplasează prin conductă. Dispozitivele acestui brand sunt solicitate în domeniul ingineriei energiei termice, locuințe și servicii comunale și în industrie. Caracteristicile distinctive ale unor astfel de dispozitive de măsurare sunt: amplasarea echipamentelor electronice într-o carcasă separată, bine protejată, prezența protecției împotriva accesului neautorizat, implementarea unor afișaje grafice cu iluminare din spate convenabile.
Debitmetru electromagnetic „ERSV VZLET” este în prezent cel mai comun dispozitiv de contorizare la locuințe și serviciile comunale. Aplicabil pentru înregistrarea debitului volumic atât al apei rece, cât și al apei calde.
Debitmetrul electromagnetic „RISE” se caracterizează prin absența pierderilor de presiune în secțiunile măsurate ale conductei, nu necesită instalarea de filtre suplimentare. Informațiile despre indicatoare pot fi afișate pe o frecvență, impuls sau ieșire logică, în funcție de nevoile utilizatorului. Debitmetrul electromagnetic „RISE ER” are funcția de a controla golirea conductei. Singurul dezavantaj comparativ al unor astfel de sisteme este necesitatea instalării pe secțiuni drepte.
În încheiere
După cum puteți vedea, debitmetrul electromagnetic este un dispozitiv de măsurare extrem de precis, funcțional. Convertoarele primare ale unor astfel de dispozitive nu conțin elemente care ies în afară în conductă, părți texturate și îngustarea profilului. Aceste caracteristici oferă erori minime în citiri. Printre altele, dispozitivele electromagnetice permit curățarea și întreținerea conductelor fără a demonta elementele sistemului.
