Debitmetru electromagnetic: principiul funcționării și caracteristicile metrologice

Debitmetrul electromagnetic este un dispozitiv tehnologic utilizat pe scară largă pentru calculul debitului lichidului de răcire, măsurării substanțelor lichide și gazoase. Fără îndoială avantajele unor astfel de sisteme sunt: ​​implementarea designului cu utilizarea unui număr minim de elemente mecanice, lipsa rezistenței hidrodinamice, cea mai mare precizie a indicatorilor de înregistrare.

Debitmetru electromagnetic - principiu de funcționare

Dispozitivele din această categorie sunt echipate cu conductori, în care, datorită intersecției câmpului magnetic cu liniile de forță, se produce o forță electromotoare. Direcția curentă a conductorului este perpendiculară pe direcția câmpului magnetic. Această regularitate este dezvăluită pe deplin în așa-numitele Legea lui Faraday, care explică principiul inducție electromagnetică.

Atunci când conductorul este înlocuit cu un curent de electricitate conducătoare de lichid, se obține o diagramă schematică conform căreia, de fapt, debitmetrul electromagnetic funcționează. Astfel de dispozitive pot fi echipate cu magneți permanenți sau electrici care sunt alimentați cu curent alternativ.

În zona de măsurare a debitmetrului este plasată o țeavă din material nemagnetic neconductiv. Adesea, această zonă este echipată cu inserții izolatoare din plastic inert. Utilizarea unor astfel de elemente contribuie la obținerea celor mai exacte indicații în procesul de măsurare a caracteristicilor mediului de lucru.

Domenii de activitate

În ce domenii folosiți un debitmetru electromagnetic? Cele mai răspândite astfel de dispozitive sunt în domeniul contabilității de energie și de apă. În particular, astfel de dispozitive sunt utilizate în amenajarea sistemelor de încălzire.

În prezent, debitmetrul electromagnetic este utilizat pe scară largă în industria alimentară biochimică, metalurgică. Utilizarea dispozitivelor din această categorie face apel la organizațiile de construcție, la întreprinderile de minerit, la instituțiile medicale.

Debitmetrul electromagnetic este indispensabil în organizarea sistemelor automate de control pentru fluxul de medii de lucru, unde rolul principal este jucat de gradul de întârziere în măsurarea indicatorilor. Aplicați dispozitivul atunci când urmăriți costurile cu schimbarea rapidă a substanțelor lichide și gazoase.

Erori metrologice

Așa cum arată lunga practică a exploatării instrumente de măsurare cu un câmp magnetic constant, eroarea lor pe medie este de ordinul a 1-2,5%. Minusul specificat devine apreciabil la măsurarea indicatorilor de medii cu pulsație slabă. În acest caz, există adesea erori suplimentare cauzate de polarizarea electrozilor, ceea ce se reflectă în schimbarea rezistenței convertorului de dispozitiv.

Reducerea procentului de erori metrologice din debitmetre cu un câmp magnetic constant este facilitată de realizarea în proiectarea calomelului și carbon electrozi sau conductori cu înveliș de platină și tantal.

În ceea ce privește dispozitivele cu un câmp magnetic alternativ, nu există o polarizare a electrozilor, ceea ce poate duce la erori în indici. Cu toate acestea, astfel de dispozitive au alte efecte care distorsionează semnalul:

1. Efectul transformatorului - când lichidul trece prin conductoare care formează rotiri, conectarea cablurilor și a electrozilor formează o forță electromotoare a transformatorului. Pentru a compensa această acțiune, în circuitul de măsurare al debitmetrelor cu un câmp magnetic alternativ se introduc magneți cu curent constant de comutare sau circuite de compensare.
2. Efectul capacitiv - apare din cauza diferenței semnificative de potențial dintre cablajul de legătură și sistemul responsabil pentru formarea câmpului magnetic. În acest caz, erorile sunt compensate prin examinarea atentă a elementelor sistemului.

Verificarea debitmetrelor electromagnetice

Cum se verifică debitmetrele electromagnetice? Cea mai corectă metodă este cântărirea statică (metoda de masă). Pentru implementarea sa, se folosesc scalele modelului și supapa de reținere, că funcționează în modul "start-stop".

În timpul lucrului, greutatea netă a fluidului de lucru este determinată prin măsurarea greutății recipientului înainte și după umplerea acestuia, când mediul trece prin debitmetru pentru un anumit interval de timp.

Avantajele metodei de verificare sunt:

• acuratețea măsurării indicatorilor de debit normalizați;
• posibilitatea corelării rezultatelor cu valori corespunzătoare standardelor de stat;
• posibilitatea de verificare a debitmetrului, care funcționează cu lichide fierbinți;
• proces de automatizare.

Tipuri de debitmetre

În plus față de debitmetrele electromagnetice, există o mare varietate de alte instrumente pentru măsurarea caracteristicilor mediilor de lucru care trec prin conducte. În prezent, pe baza principiului de funcționare, se disting următoarele grupuri de dispozitive:

• termică;
• ultrasunete;
• turbionari;
• Coriolis;
• mecanice;
• mikroraskhodomery.

În cele ce urmează, revizuim pe scurt caracteristicile debitmetrelor electromagnetice pentru fiecare tip.

Termometre termice

Principiul de funcționare se bazează pe o schimbare locală a proprietăților fluidului de lucru, de exemplu temperatura în flux cu măsurarea ulterioară a indicatorilor într-un loc îndepărtat de la locul de impact. Această metodă facilitează calcularea vitezei medii a substanței de-a lungul căilor de conducere.

În mod similar, alte caracteristici ale substanței, de exemplu, compoziția chimică, pot fi schimbate. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, această abordare este inacceptabilă, cel mai adesea atunci când se utilizează debitmetre în instituțiile medicale.

Contoare de debitmetru ultrasonic

Funcționarea dispozitivelor de acest tip se bazează pe capacitatea undelor sonore de a se propaga într-un mediu mobil. Prin determinarea sursei de ultrasunete și a receptorului său, este posibil să se judece viteza fluxului mediului de lucru în conformitate cu indicii mișcării undei peste un anumit interval.

Contori de debit vortex

În dispozitivele acestui plan, principalul element funcțional este o țintă în formă de sferă sau în formă de disc. Detaliul este fixat pe un cablu elastic fix. Când trece prin sistem, fluxul mediului de lucru afectează țintă, ceea ce duce la deplasarea acestuia. Acest lucru, la rândul său, provoacă deformarea cablului, modificările pe care sunt fixate de către tensiometrele speciale. Informațiile obținute contribuie la formarea judecăților privind direcția și debitul substanței.

Debitmetre Coriolis

Din punct de vedere structural, astfel de dispozitive constau dintr-un tub care este expus vibrațiilor care provin de la un generator extern. În absența fluidului în sistem, oscilațiile determină accelerarea simultană a tuturor secțiunilor tubului. Pe măsură ce lichidul trece prin ea, așa-numitul Forța Coriolis, care este îndreptată în direcții opuse pentru fluxul de intrare și ieșire al materiei. Aceasta duce la o schimbare în faza de vibrație a tubului conductiv și face posibilă înregistrarea parametrilor necesari.

Mikroraskhodomery

La această categorie de dispozitive de măsurare se găsesc debitmetre, care diferă în ceea ce privește performanța lor în miniatură. Dimensiunile acestui dispozitiv sau dispozitivului respectiv sunt determinate de domeniul de aplicare al aplicației sale. Astfel de dispozitive răspund necesităților instituțiilor medicale și întreprinderilor pentru producerea de produse chimice.

Conform principiului acțiunii, fiecare dispozitiv miniatural este un contor convențional - un contor electromagnetic. Cu toate acestea, datorită posibilității de funcționare în condiții de îngheț, costul acestor dispozitive este cu un ordin de mărime mai mare.

Debitmetre mecanice

Acest grup include dispozitive care sunt lipsite structural de componente electronice. Viteza de curgere aici este măsurată prin acțiunea mediului pe turbinele mecanice.

În ciuda costului accesibil al acestor debitmetre, precizia lor lasă mult de dorit. Un alt dezavantaj este utilizarea pieselor în mișcare, care pot deveni un obstacol în calea mișcării substanțelor gazoase sau lichide. Cu toate acestea, în ciuda minusului indicat, debitmetrele mecanice găsesc cea mai largă aplicație în condițiile interne atunci când este necesar să se ia în considerare consumul de apă.

Debitmetre electromagnetice - modele comune

Să ne uităm la debitmetrele electromagnetice solicitate, care sunt cele mai solicitate pe piața internă.

Debitmetrul electromagnetic "PREM" este proiectat pentru măsurarea volumului și a debitului de substanțe lichide conducătoare electric. Citirile sunt trimise către dispozitive externe, ușor de utilizat. Astfel de dispozitive sunt potrivite pentru funcționarea în condițiile complexelor industriale mari, ele sunt utilizate pentru întreținerea obiectelor de locuit și a serviciilor comunale (în sistemul de contabilitate a consumului de apă și a energiei termice).

Debitmetrul electromagnetic Promag este potrivit pentru înregistrarea indicatorilor de mediu de lucru cu temperaturi ridicate. Este un dispozitiv electronic funcțional complex. Se utilizează în principal în structura modulelor modulare în implementarea proceselor de înaltă tehnologie în zonele industriale.

"Peterflow" - un debitmetru electromagnetic conceput pentru a ține cont de volumul și debitul de volum al fluidelor transportate printr-o conductă. Dispozitivele acestui brand sunt în cerere în domeniul ingineriei energetice termice, locuințelor și serviciilor comunale și al industriei. Trăsăturile distinctive ale acestor dispozitive de măsurare sunt: ​​amplasarea echipamentelor electronice într-un caz separat, bine protejat, disponibilitatea protecției împotriva accesului neautorizat, implementarea unor afișaje grafice convenabile cu iluminare din spate.

Debitmetrul electromagnetic "ERSV VZLET" este în prezent cel mai utilizat dispozitiv de măsurare la instalațiile de locuințe și utilități. Aplicabil pentru înregistrarea debitului volumetric al apei reci și calde.

Debitmetrul electromagnetic "VZLET" se distinge prin absența pierderilor de presiune în secțiunile măsurate ale conductei, nu are nevoie de instalarea de filtre suplimentare. Informațiile despre indicatori pot fi transmise la frecvența, pulsul sau ieșirea logică, în funcție de nevoile utilizatorului. Contorul de debit "RISE ER" are rolul de a controla golirea conductei. Singurul dezavantaj comparativ al acestor sisteme este necesitatea instalării pe secțiuni drepte.

În concluzie

După cum puteți vedea, debitmetrul electromagnetic este un dispozitiv de măsură extrem de precis și funcțional. Convertoarele primare ale unor astfel de dispozitive nu conțin elemente care ies în conductă, părți de textura și constricții de profil. Aceste caracteristici oferă un minim de erori în indicații. Printre altele, dispozitivele electromagnetice permit curățarea și întreținerea conductelor fără dezmembrarea elementelor sistemului.