Что такое электромагнитный расходомер
Электромагнитный расходомер, в технической речи его часто называют просто электромагнитным прибором, измеряет объёмный расход токопроводящей жидкости. В просвете не находится ничего, кроме самой жидкости: прибор создаёт магнитное поле в футерованном участке трубы и считывает небольшое напряжение, которое движущаяся жидкость вызывает между двумя электродами. Поскольку потоку ничего не мешает, потерю давления учитывать не нужно, а волокнам, твёрдым включениям и частицам пульпы цепляться не за что.
Такое устройство и объясняет, почему этот тип появляется там, где среда тяжёлая. Сточные воды с абразивом, бумажная масса, рудничная пульпа, линии дозирования реагентов и пищевые потоки, которые моют на месте, - обычная для него работа. Жёсткое предварительное условие одно: электропроводность, без неё сигнал вообще не выделить, - и труба должна быть заполнена. Решают эти два условия, а не класс точности.
Здесь разобрано, как собрать такой прибор: какая футеровка и какие электроды требуются по среде, что обязана дать установка и какой из соседних методов измерения расхода перехватывает задачу в тот момент, когда среда перестаёт проводить ток или труба перестаёт быть заполненной.
Как электромагнитный расходомер выполняет измерение
Измерение следует закону электромагнитной индукции Фарадея. Проводник, движущийся в магнитном поле, развивает напряжение пропорционально скорости, и при данном просвете и данном поле это напряжение пропорционально средней скорости потока. Поле создают катушки вне трубы, электроды снимают сигнал с жидкости, а футеровка не даёт сигналу замкнуться через металлический корпус трубы. Передатчик расхода затем переводит скорость и известное поперечное сечение в объёмный расход.
Отсюда напрямую следуют два практических вывода. Первый: жидкость с электропроводностью ниже той, что нужна датчику, не даёт пригодного сигнала, поэтому деионизованная вода, чистые растворители и большинство нефтепродуктов оказываются вне области применения, а не просто усложняют задачу. Второй: электрическая цепь включает трубу и землю, поэтому устойчивый опорный потенциал - часть измерения, а не излишек монтажа. Прибор, неправильно заземлённый, держит дрейфующий ноль, и калибровка его не исправит.
То, чего показание стоит в эксплуатации, зависит меньше от датчика, чем от того, как прибор подобран и установлен. Просвет, выбранный только по размеру трубы, может оставить скорость вне рабочего диапазона датчика, а монтаж рядом с насосом, прикрытым клапаном или отводом вносит закрутку, которой калибровка не учитывала.
Варианты конфигурации
Большую часть спецификации определяют именно эти решения, а не класс точности. Каждое ограничивает следующее, поэтому их и утверждают по порядку.
| Конфигурация | Что нужно зафиксировать | Что это на самом деле определяет |
| Материал футеровки | Каучуковые и фторполимерные группы, в каждой по несколько марок | Химическая совместимость со средой и допустимый температурный диапазон. Решается первым, потому что после него ограничивается выбор допустимых электродов. |
| Материал электрода | Нержавеющая сталь, коррозионностойкие никелевые сплавы, титан, тантал, платина и другие | Стойкость к конкретной среде и к абразиву. Абразивная пульпа и агрессивная кислота толкают выбор в разные стороны. |
| Футеровка и электрод как пара | Оцениваются вместе, а не по отдельности | Футеровка и электрод могут подходить каждый сам по себе и всё равно не выдержать в сочетании на активной среде. |
| Исполнение корпуса и способ монтажа | Фланцевое, межфланцевое, врезное и гигиеническое исполнения | Нужно ли вскрывать линию, есть ли участок с полным просветом и моется ли процесс на месте. |
| Монтаж передатчика | Встроенный или выносной | Считывается ли значение у горячего, вибрирующего или неудобного места либо там, куда человеку удобно дотянуться. |
| Выход и связь | Импульс или частота, 4-20 mA, HART, Modbus и другие шины | Считается ли сигнал как объём, показывается как мгновенный расход или считывается системой управления. |
| Питание | От сети, постоянным током низкого напряжения или от батареи | Есть ли питание в месте установки и должен ли счёт продолжаться при его пропадании. |
| Стандарт процессного присоединения | Стандарт фланца, класс давления и тип присоединительной поверхности | Ставится ли прибор на существующий трубопровод как есть или нужны переходники и второй уплотнительный контур. |
Как выбрать электромагнитный расходомер
| Фактор | Почему от этого зависит ответ | Как решить это до запроса |
|---|
| Электропроводность жидкости | Ниже уровня, нужного датчику, устойчивый сигнал выделить не удаётся, и этот тип просто не подходит | Укажите среду и её электропроводность, если она известна. Не выводите электропроводность из названия среды: под одним названием скрываются и проводящий, и непроводящий раствор. |
| Минимальный, нормальный и максимальный расход | Подбор только по максимуму оставляет нижнюю часть задачи в той области диапазона, где показание слабее всего | Приложите все три значения и укажите, сколько часов в сутки линия работает на каждом из них. |
| Просвет и получающаяся скорость | Датчик в действительности видит скорость в измерительном участке; размер трубы - только отправная точка | Укажите наружный диаметр и толщину стенки существующей трубы, а не один номинальный размер. |
| Пара футеровки и электрода | Эти два определяют, выживет ли прибор в среде вообще, и гораздо раньше, чем становится важной погрешность | Перечислите все среды, которые линия будет пропускать, включая моющие и промывочные жидкости. |
| Прямые участки трубы и заземление | Закрутка и плохая опора на землю проявляются как неустойчивый ноль, а не как явная неисправность | Пришлите схему того, что стоит непосредственно до и после предполагаемой точки. |
| Среда вокруг прибора | Гигиеническая мойка, облив водой, взрывоопасная зона и заглубление меняют корпус и оболочку, а не только надпись на них | Опишите работу с мойкой на месте, категорию помещения и будет ли прибор затопляем или обливается. |
Если что-то из этого ещё не решено, пришлите известное. Коммерческое предложение можно дать по описанию задачи и уточнить, когда пробелы будут закрыты.
Ближайшие альтернативы
электромагнитный расходомер: какие типы обычно имеют в виду в запросе и где на самом деле решается выбор.
| Ближайшая альтернатива | Что отличает его от электромагнитного прибора |
| Ультразвуковые расходомеры | Ставятся снаружи трубы или врезаются в неё, поэтому токопроводящая жидкость не нужна и линию не обязательно вскрывать. Накладные удобны при переоснащении и на очень крупных трубопроводах; показание зависит от состояния стенки трубы и от акустического контакта, о чём смоченный электромагнитный прибор не беспокоится. |
| Вихревые расходомеры | Необтекаемое тело срывает чередующиеся вихри, частота которых следует за скоростью. Это практичный способ измерять пар и газы, которые электромагнитный прибор не измеряет вовсе, но он требует чистого однофазного потока и числа Рейнольдса внутри рабочего диапазона. |
| Кориолисовые массовые расходомеры | Измеряет массовый расход и плотность непосредственно, что и нужно товарному учёту и дозированию ценных продуктов. Крупные просветы становятся нецелесообразны, а потеря давления на трубках может не подойти самотёчной линии. |
| Турбинные расходомеры | Механический счёт вращающегося или вытесняющего элемента, хорошо подходящий для чистых маловязких жидкостей и для розлива в тару. Твёрдые включения, волокна и абразив выводят его из дела там, где электромагнитный прибор продолжает работать. |
| Расходомеры открытого канала | Для расхода в канале со свободной поверхностью, где глубина пересчитывается в расход через известное расходное сооружение. Электромагнитному прибору нужна заполненная труба, поэтому это ответ там, где напорной линии для измерения нет. |
| Ротаметры | Поплавок поднимается в конической трубе и даёт визуальную индикацию без питания. Просто и недорого в установке, но отсчёт только местный и непригодно для непрозрачных, грязных сред и автоматизированных задач. |
Две из этих альтернатив нельзя применять на паре и газе вовсе, и электромагнитный прибор - одна из них. Если одна и та же линия работает и с жидкостью, и с газом, это одно само по себе и решает выбор технологии.
Что включить в запрос
Первый ответ может быть предложением, а не списком вопросов, если запрос содержит эти данные. Если значение неизвестно, пришлите описание задачи - мы уточним, что из неё следует.
- Название среды, её состав и, если известна, электропроводность
- Минимальный, нормальный и максимальный расход
- Наружный диаметр и толщина стенки трубы, а также стандарт фланца, которому он должен соответствовать
- Предпочтения по футеровке и электроду или, если они ещё не определены, химическая среда
- Диапазон температуры среды и давления в линии в эксплуатации
- Нужный выход и то, что будет его считывать
- Питание в месте установки и нужен ли выносной дисплей
- Моется ли процесс на месте и отнесено ли помещение к опасной зоне
- Количество, порт назначения и требуемая дата поставки
