Електромагнитен разходомер: принцип на работа и метрологични характеристики

Електромагнитният разходомер е технологично устройство, което се използва широко за отчитане на потока охлаждащ агент, измерването на течни и газообразни вещества. Несъмнено предимствата на такива системи са: реализацията на дизайна с използването на минимален брой механични елементи, липсата на хидродинамична устойчивост, най-висока точност на записващите индикатори.

Електромагнитен разходомер - принцип на работа

Устройствата от тази категория са оборудвани с проводници, в които, благодарение на пресичането на магнитното поле с линиите на сила, се произвежда електродвижеща сила. Текущата посока в проводника е перпендикулярна на посоката на магнитното поле. Тази закономерност е напълно разкрита в т.нар Законът на Фарадей, което обяснява принципа електромагнитна индукция.

Когато проводникът се замени с поток от електричество, водещо течност, се получава схематична диаграма, според която в действителност работи електромагнитният разходомер. Такива устройства могат да бъдат оборудвани с постоянни или електрически магнити, които се захранват от променлив ток.

В зоната за измерване на дебитомера е поставена тръба, изработена от немагнитен непроводим материал. Често тази зона е оборудвана с изолационни вложки, изработени от инертна пластмаса. Използването на такива елементи допринася за получаването на най-точни индикации в процеса на измерване на характеристиките на работната среда.

Области на действие

В кои области използвате електромагнитен разходомер? Най-разпространените такива устройства са в сферата на енергийното и водно счетоводство. По-специално, такива устройства се използват при подреждането на отоплителни системи.

Понастоящем електромагнитният разходомер се използва широко в биохимичната, металургичната, хранително-вкусовата промишленост. Използването на устройства от тази категория прибягва до строителни организации, рудодобивни предприятия, лечебни заведения.

Електромагнитният разходомер е незаменим в организирането на автоматични системи за управление на потока на работните медии, като основната роля играе степента на закъснение при измерването на индикаторите. Приложи устройството, когато проследява бързо променящите се разходи за течни и газообразни вещества.

Метрологични грешки

Както показва дългата практика на експлоатация измервателни уреди с постоянно магнитно поле, тяхната грешка средно е от порядъка на 1-2.5%. Посоченото минус става забележимо при измерване на индикатори на слабо пулсираща среда. В този случай често има допълнителни грешки, причинени от поляризацията на електродите, което се отразява в промяната в съпротивлението на преобразувателя на устройството.

Намаляването на процента метрологични грешки в разходомерите с постоянно магнитно поле се улеснява от реализирането при проектирането на каломел и въглеродни електроди или проводници с покритие от платина и тантал.

Що се отнася до устройствата с редуващо се магнитно поле, няма поляризация на електродите, което може да доведе до грешки в индексите. Тези устройства обаче имат други ефекти, които нарушават сигнала:

1. Трансформен ефект - когато течността преминава през проводници, които образуват завои, свързващите проводници и електродите образуват електродвижеща сила на трансформатора. За компенсиране на това действие магнитите с постоянен ток на превключване или компенсация се въвеждат в измервателната верига на разходомери с променливо магнитно поле.
2. Капацитивен ефект - възниква поради значителната разлика в потенциала между свързващите проводници и системата, отговорна за образуването на магнитното поле. Грешките в този случай се компенсират чрез внимателно проследяване на елементите на системата.

Проверка на електромагнитни разходомери

Как се проверява електромагнитните разходомери? Най-точният метод тук е статичното претегляне (масов метод). За неговото прилагане се използват скалите на модела и контролен клапан, че работи в режим "старт-стоп".

В хода на работа нетното тегло на работния флуид се определя чрез измерване на теглото на контейнера преди и след напълването му, когато средството преминава през разходомера за определен интервал от време.

Предимствата на метода за проверка са:

• точност на измерването на нормализираните показатели на потока;
• възможността за корелация на резултатите със стойности, отговарящи на държавните стандарти;
• възможност за проверка на разходомера, който работи с горещи течности;
• автоматизация на процеса.

Видове разходомери

В допълнение към електромагнитните разходомери има голямо разнообразие от други инструменти за измерване на характеристиките на работната среда, преминаваща през тръбопроводи. Понастоящем, въз основа на принципа на работа, се разграничават следните групи устройства:

• термичен;
• ултразвук;
• вихрови;
• Кориолис;
• механично;
• mikroraskhodomery.

По-долу ще разгледаме накратко характеристиките на електромагнитните разходомери за всеки тип.

Топлинни разходомери

Принципът на действие се основава на локална промяна в свойствата на работния флуид, например температурата в потока с последващо измерване на индикаторите в отдалечено място от мястото на удара. Този метод улеснява изчисляването на средната скорост на веществото по протежение на проводимите пътища.

По същия начин могат да се променят други характеристики на веществото, например химическият състав. Въпреки това, в повечето случаи този подход е неприемлив, най-често при работа с дебитомери в лечебните заведения.

Ултразвукови разходомери

Функционирането на устройства от този тип се основава на способността на звуковите вълни да се разпространяват в мобилна среда. Чрез определяне на източника на ултразвук и неговия приемник е възможно да се прецени скоростта на потока на работната среда в съответствие с индексите на движението на вълната през определен интервал.

Разходомери за вихрови потоци

В устройствата на този план основният функционален елемент е сферична или дискова форма. Детайлът е фиксиран върху фиксиран еластичен кабел. При преминаване през системата потокът на работната среда влияе върху целта, което води до нейното изместване. Това, от своя страна, причинява деформация на кабела, промените, на които са закрепени чрез специални напречни манометри. Получената информация допринася за формирането на преценки относно посоката и дебита на веществото.

Дебитомери Coriolis

Структурно такива устройства се състоят от тръба, която е изложена на вибрации, излъчвани от външен генератор. При липса на течност в системата, колебанията предизвикват едновременно ускоряване на всички секции на тръбата. Тъй като течността минава през него, т.нар Силата на Кориолис, който е насочен в противоположни посоки за входящия и изходящия поток на материята. Това води до промяна във фазата на вибрация на проводящата тръба и дава възможност за записване на необходимите параметри.

Mikroraskhodomery

Към тази категория измервателни уреди има разходомери, които се отличават с миниатюрни характеристики. Размерите на това или това устройство се определят от обхвата на приложението му. Тези устройства отговарят на нуждите на медицинските институции и предприятията за производство на химически продукти.

Според принципа на действие всяко миниатюрно устройство е конвенционален разходомер - електромагнитен брояч. Въпреки това, поради възможността за работа в строги условия, цената на такива устройства е с порядък по-висока.

Механични разходомери

Тази група включва устройства, които са структурно лишени от електронни компоненти. Скоростта на потока тук се измерва чрез действието на средата върху механичните турбини.

Въпреки достъпните разходи за такива разходомери, тяхната точност оставя много да се желае. Друг недостатък е използването на подвижни части, които могат да се превърнат в пречка за движението на газообразни или течни вещества. Все пак, въпреки посоченото минус, механичните разходомери намират най-широкото приложение в домашните условия, когато е необходимо да се вземат под внимание консумацията на вода.

Електромагнитни разходомери - общи модели

Нека да разгледаме исканите електромагнитни разходомери, които са най-търсени на вътрешния пазар.

Електромагнитният разходомер "PREM" е предназначен за измерване на обема и дебита на електрически проводими течни вещества. Четенията се извеждат на външни, удобни за потребителя устройства. Такива устройства са подходящи за работа в условия на големи промишлени комплекси, те се използват за обслужване на обекти на жилища и комунални услуги (в системата за отчитане на потреблението на вода и топлинна енергия).

Електромагнитният разходомер Promag е подходящ за записване на индикатори на работната среда с висока температура. Това е сложно функционално електронно устройство. Използва се главно в състава на модулни структури при внедряването на високотехнологични процеси в индустриални зони.

"Piterflou" - електромагнитен разходомер предназначен за отчитане на обема и обемния дебит на течности, транспортирани през тръбопровода. Устройствата на тази марка са търсени в сферата на топлоенергетиката, жилищното и комуналното обслужване, както и в промишлеността. Отличителни черти на тези инструменти за игра: поставяне на електронно оборудване в отделен, добре защитени жилища, наличието на защита срещу неоторизиран достъп, изпълнението на лесен за употреба графичен дисплей със задно осветяване.

Електромагнитен дебитомер "ERSV VZLET" понастоящем е най-широко използваното измервателно устройство в жилищните и комуналните съоръжения. Приложим за записване на обемния поток на студена и гореща вода.

Електромагнитният дебитомер "VZLET" се отличава с липсата на загуби на налягане в измерените участъци на тръбопровода, няма нужда от инсталиране на допълнителни филтри. Информацията за индикаторите може да се изведе на честотата, импулса или логическия изход, в зависимост от нуждите на потребителя. Дебитомерът "RISE ER" има функция за регулиране на изпразването на тръбопровода. Единственият сравнителен недостатък на такива системи е необходимостта от монтаж на прави секции.

В заключение

Както можете да видите, електромагнитният разходомер е изключително точно, функционално измервателно устройство. Първичните преобразуватели на такива устройства не съдържат елементи, които се простират в тръбопровода, части от текстурата и профилни стеснения. Тези функции осигуряват минимални грешки в показанията. Освен всичко друго, електромагнитните устройства позволяват почистване и поддръжка на тръбопроводи, без да се демонтират елементите на системата.