Inteligentní elektromagnetický průtokoměr

Elektromagnetický průtokoměr je měřidlo, které měří špinavou kapalinu správně. Ve světle potrubí není nic kromě kapaliny samotné, takže nic nebrání průtoku a nic se nemá o co zachytit - ani vlákna, ani písek, ani pevné částice; měřidlo čte napětí vyvolané pohybujícím se médiem, nikoli polohu pohybující se součásti. Proto jsou odpadní voda, suspenze, papírenská hmota a dávkovací vedení chemikálií jeho přirozenými úlohami, a proto si drží přesnost i v tocích, které by jiné typy zasleply nebo zablokovaly.

Cenou za tu konstrukci je podmínka. Kapalina musí vodit a potrubí se musí celé plnit. Kdekoli jedna z toho neplatí, nepomůže žádná kvalita měřidla, a odpovědí je jiný princip, nikoli lepší průtokoměr.

Co měřidlo umí a co potřebuje

Měřicí úsek je vyložený kus potrubí s cívkami kolem něj a se dvěma elektrodami, které procházejí vyložením do styku s kapalinou. Cívky vytvářejí magnetické pole napříč světlem; pohybující se vodivá kapalina v něm vyvolává malé napětí a elektrody je odebírají. Protože je napětí pro dané světlo a dané pole úměrné rychlosti, měřidlo jej převede na objem za jednotku času.

Z toho plynou dva důsledky. Kapalina, jejíž vodivost je pod úrovní, kterou čidlo potřebuje, nedokáže vytvořit použitelný signál - proto deionizovaná voda, čistá rozpouštědla a většina uhlovodíkových produktů spadají mimo tento typ, nikoli jen mezi obtížné - a proto se toto měřidlo nabízí i v variantách s nízkou vodivostí, při ≥2 µS/cm pro chladicí okruhy a při ≥5 µS/cm pro suspenze, když standardní prahová hodnota ≥50 µS/cm je pro danou úlohu příliš vysoko. Druhým důsledkem je, že elektromagnetický obvod zahrnuje potrubí i zem, a proto uzemňovací elektroda, kterou podklady popisují, je součástí měření, nikoli detailem instalace: měřidlo bez pevné reference uzemnění má nulu, která se posouvá, a žádná kalibrace to nenapraví.

Jak vybrat vyložení a elektrodu

Tyto dvě části jsou místem, kde se rozhoduje o stálosti celého měřidla vůči médiu, a mají se stanovovat jako dvojice. Vyložení brání tomu, aby se vyvolané napětí zkratovalo přes kovové tělo, a zároveň je plochou, kterou médium po celou životnost měřidla omývá. Elektroda je místo, kde je kov záměrně ve styku s kapalinou.

Je třeba odpovědět na dva různé způsoby poruchy najednou. Chemický útok rozhoduje o rodině: fluoropolymér na agresivní kyseliny a louhy, pryž na vodu a mírně agresivní provoz. Abrazie rozhoduje uvnitř rodiny: abrazivní suspenze opotřebí fluoropolymér rychlostí, kterou žádný chemický argument nepředpokládá, a právě proto podklady nabízejí pryžová vyložení. Teplota pak volbu zase zúží, protože každé vyložení má svou mez teploty média a podklady je uvádějí jednotlivě, nikoli jako jeden údaj měřidla - to znamená, že maximální teplotu dané objednávky určuje vyložení, nikoli měřidlo.

Podklady nesou pro každou z dvojice vlastní výběrovou tabulku, s chováním každého materiálu elektrody proti kyselině, louhu nebo soli, kterou má potkat. Protože ty dvě tabulky jsou oddělené, stojí za to potvrdit i dvojici pro konkrétní médium, místo aby se skládala ze dvou jednotlivě rozumných voleb.

Odečet z měřidla a data ven

Přístroj zobrazuje okamžitý i celkový průtok společně na vestavěném displeji, takže odečet pořízený u měřidla nese i směnový součet. Když je potřeba víc než lokální odečet, popisují podklady volitelný bezdrátový modul, nikoli drátový výstup: měřidlo předává data na cloudovou platformu přes úzkopásmové spojení, mobilní datový terminál nebo okrajovou bránu, s monitorováním více zařízení a exportem dat.

To stojí za zmínku jako otázka rozsahu, nikoli jako funkce. Drátový výstup je to, co řídicí systém provozu obvykle očekává, a podklady žádný neuvádějí, takže rozhraní se musí ujasnit v poptávce, nikoli předpokládat z toho, že měřidlo má displej.

Montáž

Podklady dávají rovný úsek 10 průměrů potrubí před měřidlem a 5 za ním, a důvody jsou stejné jako u jakéhokoli měřidla založeného na rychlosti: profil v elektrodách je součástí měření. Dávají také montážní polohy, které drží potrubí plné a bez vzduchu - na stoupavém úseku vedení nebo ve spodní části vodorovného úseku, nikdy ne na nejvyšším místě vedení, nikdy ne na kleslé svislé - a doporučují odvzdušňovací ventil za měřidlem tam, kde pokles vedení přesahuje 5 m. Měřidlo se nemá instalovat na sací stranu čerpadla.

Praktickým důvodem, proč jsou ta pravidla popsána tak důrazně, je, že špatně nainstalované měřidlo neselže. Čte, a čte věrohodně, a chyba se objeví jako pozvolný nesoulad se součtem pořízeným jinde, nikoli jako závada, na kterou může někdo ukázat.

Omezení měření a hlediska při výběru

Prvním omezením je vodivost, a ta má být zkontrolována jako první, protože rozhoduje o tom, zda typ vůbec připadá v úvahu. Druhé je, že potrubí se musí plnit: částečně naplněné vedení dává odečet počítaný s mokrou oblastí, která není světlem potrubí, a chyba je největší při nejnižším průtoku, tedy právě tehdy, když provoz nejpravděpodobněji hledá únik nebo ucpeninu.

Podklady také nechávají několik údajů neujasněných, a ty jsou uvedeny, nikoli zde dopočteny. Nejvýznamnější je výstup: není uveden žádný drátový analogový, impulsní ani sériový signál a není uvedeno ani napájecí napětí, takže elektrické rozhraní objednávky podklady zatím neurčují. Provozní teplota -10 až 55 °C je uvedena bez toho, zda jde o teplotu okolí, nebo média, a nejvyšší teplota média se objevuje jen podle druhu vyložení. Rozměrová tabulka v podkladech je přenášena s poznámkou, že význam sloupců byl odvozen z výkresu. A přesnost je uvedena jako procento odečtu, což není týž údaj jako třída přesnosti, a nemá se do ní ani přepočítávat.

Objednávka

Položkami, které odpověď uzavřou, jsou médium, jeho vodivost a to, zda se mění; minimální, jmenovitý a maximální průtok; vnější průměr potrubí, tloušťka stěny a norma příruby, které je třeba odpovídat; vyložení a elektroda, nebo chemické prostředí, pokud ještě nejsou stanoveny; nejvyšší teplota média a tlak v vedení; požadovaná tlaková třída; elektrické rozhraní a to, kdo z něj bude číst; to, zda se proces čistí na místě, zda je potrubí zapuštěno v zemi, nebo zda tělo mění jiné podmínky; a zda je oblast klasifikována jako nebezpečná. Seznam médií a detail potrubí stačí na pokrývající nabídku, kterou lze upřesnit po stanovení vyložení a elektrody. Doplní ji množství, přístav určení a požadovaný termín dodání.