Przepływomierz elektromagnetyczny: zasada działania, urządzenie, typy

Do rozliczania i kontrolowania objętości przepływu płynu najczęściej wykorzystywany jest przepływomierz elektromagnetyczny. Licznik ten został wynaleziony pod koniec lat 40. ubiegłego wieku i od tego czasu jest aktywnie wykorzystywany zarówno w sektorze przemysłowym, jak iw życiu codziennym. W całej swojej długiej historii urządzenie prawie nie przechodzi pomiarów - teraz używa tych samych zasad co 77 lat temu.

Prawo Faradaya i siła elektromotoryczna

Działanie przepływomierza elektromagnetycznego opiera się na podstawowym prawie elektrodynamiki - postulacie Faradaya. Mówi on: jeśli przewodnik porusza się w polu elektromagnetycznym, powstaje siła elektromotoryczna, która jest proporcjonalna do prędkości przewodnika. Ta właściwość jest używana w wielu urządzeniach elektrycznych, takich jak generatory i silniki elektryczne. Miernik przepływu elektromagnetycznego nie jest wyjątkiem. Przepływ jakiegoś płynu lub medium działa jako przewodnik prądu elektrycznego w mierniku. Najważniejsze jest to, aby jego przewodność nie była mniejsza niż 10 cm / m. Płyn przepływający przez rurę znajdującą się między magnesami trwałymi lub elektrycznymi wytwarza siłę elektromotoryczną. EMF sprawia, że ​​pokrętło obraca się, co pokazuje dokładne odczyty. W urządzeniach z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym wartość emf jest mnożona przez współczynnik konwersji.

Cechy konstrukcyjne liczników

Aby przepływomierz elektromagnetyczny spełniał swoje funkcje, element przewodzący musi być wykonany z materiału, który nie podlega namagnesowaniu. Najczęściej używa się stali nierdzewnej lub plastiku. W przypadku zastosowania stali nierdzewnej umieszcza się w niej obojętny materiał - PTFE lub polietylen.

Prostopadle do rury umieść magnesy, a także dwie elektrody umieszczone na tej samej linii, które rejestrują zmianę pola elektromagnetycznego. Sygnał odczytany przez elektrody przechodzi przez specjalny wzmacniacz i jest rejestrowany przez układ odczytowy. Istnieją dwa rodzaje liczników różniących się źródłami pola magnetycznego. Może być wytwarzany zarówno przez magnesy stałe, jak i sterowane elektrycznie. Źródło określa zakres i parametry techniczne urządzeń. Z kolei pole magnetyczne może być stałe lub zmienne, co wpływa na rodzaj mierzonego płynu.

Funkcje liczników z różnymi magnesami

Przepływomierz elektromagnetyczny z magnes trwały stosowane tam, gdzie nie ma możliwości podłączenia do AC. I to jest ich główna zaleta - absolutna autonomia. Ponadto brak elementów elektronicznych upraszcza ich konstrukcję, zwiększa trwałość i niezawodność. Mierniki elektromagnetyczne potrzebują źródła prądu przemiennego. Jest to prawdopodobnie ich jedyna wada. Zalety urządzeń są znacznie większe:

• wysoka dokładność, która nie zależy od temperatury cieczy, jej lepkości, gęstości;
• możliwość rejestrowania wskazań niezależnie od średnicy rury;
• wysoka prędkość odczytu;
• możliwość pomiaru przepływu lepkiego, agresywnego medium i cieczy za pomocą materiału ściernego.

Ponadto do podłączenia przepływomierza potrzebna jest mała linia prosta. Licznik elektromagnetyczny jest w stanie odczytać przepływ laminarny (cichy) i turbulentny (z turbulencją).

Liczniki ze stałym i zmiennym polem magnetycznym

Stałe przepływomierze magnetyczne są wykorzystywane głównie w metalurgii do rejestrowania przepływu stopionych metali, a także mediów mających przewodność elektroniczną. Jeśli użyjesz tych urządzeń do pomiaru natężenia przepływu cieczy z przewodnictwem jonowym (woda, olej, mleko), nastąpi polaryzacja elektrod, z powodu których urządzenie po prostu zawodzi.

Typowym przedstawicielem zmiennego miernika pola magnetycznego jest elektromagnetyczny przepływomierz Vzlet. Jest używany w wielu pola działalności ludzi, zaczynając od urządzeń gospodarki wodnej, a kończąc na firmach oszczędzających energię. Wady takich urządzeń (ograniczenia i zakłócenia) wynikają z pojawienia się prądów polaryzacji i Foucaulta, pojawienia się transformatora EMF, co zmniejsza dokładność pomiaru. Aby rozwiązać problemy związane ze zmianą częstotliwości pól elektromagnetycznych, a także ze zmiennych źródeł prądu są przekazywane do zasilacza impulsowego.

Zakres stosowania przepływomierzy elektromagnetycznych

Liczniki elektromagnetyczne są najczęściej używane tam, gdzie konieczne jest uwzględnienie zużycia zasobów płynnych - wody, oleju, żywności. Są również stosowane w systemach grzewczych. Przemysłowe typy urządzeń stosowanych w przeróbce rudy i produkcji metalurgicznej.

W życiu codziennym najczęściej używany licznik przepływu elektromagnetycznego "Rise". Linia tych urządzeń jest w stanie zaspokoić potrzeby zarówno średnich, jak i dużych organizacji oraz przeciętnego użytkownika. Główną zaletą instalacji domowych jest łatwość instalacji i konserwacji.