Czym jest przepływomierz elektromagnetyczny
Przepływomierz elektromagnetyczny, zwykle skracany do magmetru, mierzy przepływ objętościowy cieczy przewodzącej. W świetle rury nie ma niczego poza samą cieczą: przyrząd wytwarza pole magnetyczne na wyłożonym odcinku rurociągu i odczytuje niewielkie napięcie generowane przez poruszającą się ciecz na dwóch elektrodach. Ponieważ nic nie ogranicza przepływu, nie ma spadku ciśnienia do skompensowania ani niczego, na czym mogłyby zaczepić się włókna, ciała stałe czy cząstki szlamu.
Ta konstrukcja jest powodem, dla którego ten typ pojawia się wszędzie tam, gdzie ośrodek jest trudny. Ścieki niosące żwir, masa papiernicza, szlam górniczy, rurociągi dozowania chemikaliów i strumienie żywności lub napojów wymagające mycia CIP to typowe zadania. Jedynym twardym warunkiem wstępnym jest przewodność - ciecz musi być wystarczająco przewodząca, aby sygnał w ogóle mógł być wydobyty - oraz rurociąg musi być całkowicie wypełniony. Te dwa warunki, a nie klasa dokładności, decydują o tym, czy magmetr jest właściwym przyrządem.
Ta strona opisuje, jak go skonfigurować: jaka wyściółka i elektroda są konieczne dla danego ośrodka, co musi zapewnić instalacja i która z sąsiednich technologii pomiarowych przejmuje, gdy ośrodek przestaje być przewodzący lub rurociąg przestaje być w pełni wypełniony.
Jak przepływomierz elektromagnetyczny dokonuje pomiaru
Pomiar opiera się na prawie indukcji Faradaya. Przewodnik poruszający się w polu magnetycznym wytwarza napięcie proporcjonalne do prędkości, a dla danej średnicy i natężenia pola to napięcie jest proporcjonalne do średniej prędkości przepływu. Pole jest wytwarzane przez cewki na zewnątrz rury, elektrody odbierają sygnał z cieczy, a wyściółka zapobiega zwarciu sygnału przez metalowy korpus rury. Przetwornik przepływu przelicza prędkość i znaną powierzchnię przekroju na objętościowe natężenie przepływu.
Z tej zasady wynikają dwie praktyczne konsekwencje. Po pierwsze, ciecz o przewodności poniżej wymaganej przez czujnik nie wygeneruje użytecznego sygnału, więc woda dejonizowana, czyste rozpuszczalniki i większość produktów ropopochodnych wykracza poza zakres tego typu, a nie tylko jest trudna. Po drugie, obwód elektromagnetyczny obejmuje rurę i uziemienie, więc stabilne odniesienie do masy jest częścią pomiaru, a nie kwestią estetyki instalacyjnej. Źle uziemiony przepływomierz będzie miał dryfujące zero i żadna kalibracja tego nie naprawi.
Wartość odczytu w praktyce zależy mniej od czujnika, a bardziej od tego, jak został dobrany i zainstalowany. Średnica dobrana wyłącznie na podstawie rozmiaru rury może spowodować, że prędkość znajdzie się poza zakresem roboczym czujnika, a instalacja w pobliżu pompy, częściowo otwartego zaworu lub kolana wprowadza zawirowania, których kalibracja nie uwzględniała.
Konfiguracje
Większość specyfikacji jest ustalana przez te decyzje, a nie przez klasę dokładności. Każda ogranicza następną, dlatego są rozstrzygane po kolei.
| Konfiguracja | Opcje do ustalenia | Co faktycznie rozstrzyga |
| Materiał wyściółki | Rodziny elastomerów i fluopolimerów, w kilku gatunkach każdy | Kompatybilność chemiczna z ośrodkiem i zakres temperatur roboczych. To ustala się jako pierwsze, bo ogranicza możliwe do zastosowania elektrody. |
| Materiał elektrody | Stal nierdzewna, stopy niklu odporne na korozję, tytan, tantal, platyna i inne | Odporność na konkretny ośrodek i na ścieranie. Ścierający szlam i agresywny kwas kierują wybór w różne strony. |
| Wyściółka i elektroda jako para | Musi być zakwalifikowana razem, a nie dobierana osobno | Wyściółka i elektroda mogą być indywidualnie odpowiednie, a mimo to zawieść jako para wobec reaktywnego ośrodka. |
| Styl korpusu i instalacji | Końierzowe, typu wafer, do zabudowy i wersje higieniczne | Czy rurociąg musi być otwarty, czy dostępna jest pełna średnica i czy proces jest czyszczony CIP. |
| Montaż przetwornika | Zintegrowany lub zdalny | Czy wartość jest odczytywana w gorącym, wibrującym lub trudno dostępnym punkcie, czy w miejscu wygodnym dla obsługi. |
| Wyjście i komunikacja | Impuls lub częstotliwość, 4-20 mA, HART, Modbus i inne magistrale | Czy sygnał jest zliczany jako objętość, pokazywany jako szybkość chwilowa, czy odczytywany przez system sterowania. |
| Zasilanie | Sieciowe, niskiego napięcia stałe lub bateryjne | Czy zasilanie istnieje w punkcie instalacji i czy zliczanie musi być kontynuowane podczas przerwy w zasilaniu. |
| Standard przyłącza procesowego | Standard kołnierza, klasa ciśnienia i typ uszczelnienia | Czy przyrząd jest mocowany bezpośrednio do istniejącego rurociągu, czy potrzebuje przejściówek i drugiego interfejsu uszczelniającego. |
Jak wybrać przepływomierz elektromagnetyczny
| Czynnik | Dlaczego rozstrzyga o odpowiedzi | Jak ustalić to przed zapytaniem |
|---|
| Przewodność cieczy | Poniżej poziomu wymaganego przez czujnik nie można wydobyć stabilnego sygnału i ten typ jest po prostu niewłaściwy | Podać ciecz i jej przewodność, jeśli jest znana. Nie wnioskować przewodności po nazwie cieczy - ta sama nazwa handlowa obejmuje roztwór przewodzący i nieprzewodzący. |
| Przepływ minimalny, normalny i maksymalny | Dobór wyłącznie według maksimum pozostawia dolny koniec zadania w części zakresu, gdzie odczyt jest najsłabszy | Podać wszystkie trzy wartości oraz liczbę godzin dziennie, w których rurociąg pracuje przy każdej z nich. |
| Średnica i wynikająca z niej prędkość | Prędkość w sekcji pomiarowej jest tym, co czujnik faktycznie widzi; rozmiar rury to tylko punkt wyjścia | Podać istniejącą średnicę zewnętrzną rury i grubość ścianki, nie samą średnicę nominalną. |
| Para wyściółka i elektroda | Te dwa elementy decydują, czy przyrząd w ogóle przetrwa kontakt z ośrodkiem, zanim dokładność zacznie mieć znaczenie | Wylistować każdy ośrodek, jaki rurociąg kiedykolwiek będzie transportował, w tym ciecz czyszczącą i płuczącą. |
| Prosty odcinek rury i uziemienie | Zawirowania i słabe odniesienie do masy objawiają się jako niestabilne zero, a nie jako oczywista usterka | Przesłać szkic proponowanej lokalizacji i tego, co znajduje się bezpośrednio przed i za nią. |
| Środowisko procesowe | Mycie higieniczne, zmywanie, strefa zagrożenia i zakopanie zmieniają korpus i obudowę, nie tylko oznaczenie | Określić zadania mycia CIP, klasyfikację strefy i czy przyrząd będzie zanurzony lub zmywany. |
Jeśli którakolwiek z tych kwestii pozostaje otwarta, prześlij to, co jest znane. Wycenę można wystawić na podstawie opisu zadania i doprecyzować po uzupełnieniu luk.
Najbliższe alternatywy
To są typy, o które zazwyczaj chodzi w zapytaniu o przepływomierz elektromagnetyczny, i punkt, w którym wybór jest naprawdę rozstrzygany.
| Najbliższa alternatywa | Co ją odróżnia od magmetru |
| Przepływomierze ultradźwiękowe | Montowane na zewnątrz rury lub wprowadzane przez nią, nie wymagają cieczy przewodzącej i nie trzeba otwierać rurociągu. Typy zaciskowe nadają się do modernizacji i bardzo dużych rurociągów; odczyt zależy od stanu ścianki rury i sprzężenia akustycznego, czym mokry magmetr nie musi się przejmować. |
| Przepływomierze wirowe | Ciało opływowe wytwarza naprzemienne wiry, których częstotliwość śledzi prędkość. To praktyczny sposób pomiaru pary i gazów, których magmetr nie zmierzy w ogóle, ale oczekuje czystego przepływu jednofazowego i liczby Reynoldsa w zakresie roboczym. |
| Masowe przepływomierze Coriolisa | Mierzą przepływ masowy i gęstość bezpośrednio, co jest tym, czego faktycznie potrzebuje rozliczenie handlowe i dozowanie o wysokiej wartości. Większe średnice stają się nieekonomiczne, a spadek ciśnienia przez rury może nie odpowiadać rurociągowi zasilanych grawitacyjnie. |
| Przepływomierze turbinowe | Mechaniczne zliczanie obracającego się lub przemieszczającego elementu, dobrze nadające się do czystych cieczy o niskiej lepkości i do dozowania partii. Ciała stałe, włókna i ścieranie są tym, co je wyklucza tam, gdzie magmetr nadal pracuje. |
| Przepływomierze kanałów otwartych | Do pomiaru przepływu w kanale z wolną powierzchnią, gdzie głębokość jest przeliczana na natężenie przez znaną strukturę. Magmetr wymaga całkowicie wypełnionego rurociągu, więc to jest odpowiedź tam, gdzie nie ma rurociągu ciśnieniowego do zmierzenia. |
| Rotametry | Pływak unosi się w stożkowej rurce, dając wizualną indykację bez zasilania. Proste i tanie w instalacji, ale tylko do odczytu lokalnego i nie nadają się do zadań z ośrodkami nieprzezroczystymi, brudnymi ani automatycznymi. |
Dwa z tych alternatyw nie mogą być w ogóle stosowane do pary ani gazu, a magmetr jest jednym z nich. Gdy ten sam rurociąg obsługuje zarówno ciecz, jak i gaz, to samo w sobie decyduje o technologii.
Co powinna zawierać wycena
Pierwsza odpowiedź może być wyceną, a nie zestawem pytań, jeśli zapytanie zawiera te informacje. Jeśli wartość nie jest znana, wyślij opis zastosowania, a my potwierdzimy, co implikuje.
- Nazwa ośrodka, skład i przewodność, jeśli jest znana
- Minimalne, normalne i maksymalne natężenie przepływu
- Średnica zewnętrzna rury i grubość ścianki oraz standard kołnierza, do którego musi pasować
- Preferencja wyściółki i elektrody lub środowisko chemiczne, jeśli nie jest jeszcze określone
- Zakres temperatury ośrodka i ciśnienia rurociągu w warunkach roboczych
- Wymagane wyjście i co je odczyta
- Zasilanie dostępne w punkcie instalacji i czy potrzebny jest zdalny wyświetlacz
- Czy proces jest czyszczony CIP i czy strefa jest klasyfikowana jako zagrożona
- Ilość, port docelowy i wymagana data dostawy
