Buderus-trade.ru

Теплотехника Будерус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип действия электромагнитного расходомера: эксплуатация, поверка, монтаж

Принцип действия электромагнитного расходомера: эксплуатация, поверка, монтаж.

Электромагнитный расходомер – это прибор для измерения расхода различных жидкостей. Он способен работать с агрессивными и неоднородными средами. Главное, чтобы измеряемая жидкость проводила ток, поэтому такого типа датчики не могут вести учет углеводородов, дистиллированной воды и многих неводных растворов.

КАК РАБОТАЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСХОДОМЕР

Принцип основан на законе Фарадея, который гласит, что напряжение, наводимое на любой проводник при его перемещении под прямым углом через магнитное поле, пропорционально скорости этого проводника. То есть, чем быстрее будет происходить перемещение проводника относительно магнитного поля, тем выше будет напряжение.
ЭДС (электродвижущая сила) индукции Е пропорциональна средней скорости потока жидкости V, внутреннему диаметру первичного преобразователя D и магнитной индукции B. Зная значение В и D, можно вычислить значение скорости потока и расхода Q:

ФОРМУЛА электромагнитного измерения.png

Где k- поправочный коэффициент, (вводится при калибровке прибора)

princip elektromagnitnogo rashodomera.png

ИЗМЕРЯЕМЫЕ СРЕДЫ. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

  • корозионно-активных кислот, щелочей и смесей;
  • сточных и канализационных вод;
  • неньютоновских жидкостей;
  • загрязненных жидкостей на металлургических предприятиях.

монтаж ЭМИС-МАГ 270

Данный прибор измерения повсеместно используется для нужд коммунального хозяйства. В частности, его устанавливают в канализационных трубопроводах. Расходомер сточных вод электромагнитного типа работает как в напорных, так и безнапорных трубопроводах.

ВАРИАНТЫ ИСПОЛНЕНИЯ

Счетчик изготавливается из разных материалов, выбор которых зависит от того, какими свойствами обладает измеряемая и окружающая среда. Если она нейтральная, то для электродов выбирают нержавеющую сталь, если агрессивная — электроды делают из титана, тантала, платиноиридиевого и других устойчивых сплавов.
Проточную часть прибора покрывают материалом, препятствующим разряду ионов во время их контакта с металлической трубой. Для неагрессивной жидкости и невысоких температур подходит обычная техническая резина. Если эксплуатация оборудования планируется в агрессивной среде, футеровку исполняют из различных фторопластов или керамики (для абразивных сред).

Возможные материалы футеровки на примере «ЭМИС»-МАГ-270»

Футеровки на электромагнитный расходомер.png

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РАСХОДОМЕРОВ

  • стабильная работа, поскольку у них нет движущихся деталей;
  • возможность применения на трубопроводах большого диаметра;
  • низкий коэффициент сопротивления потоку, что снижает потери давления на измерительном участке;
  • возможность эксплуатации в широком динамическом диапазоне (1:100) и выше;
  • работа при минимальных длинах требуемых измерительных участков.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСХОДА «ЭМИС»-МАГ 270»

В продуктовой линейке компании представлен индукционный счетчик «ЭМИС»-МАГ 270» с широким типоразмерным рядом. Минимальный размер Ду составляет 15 мм, а максимальный – 450 мм.

Устройство электромагнитного расходомера «ЭМИС»-МАГ 270»

Данный прибор учета состоит из первичного преобразователя, электронного преобразователя и встроенного индикатора. Первичный преобразователь устанавливается на трубопровод. Он представляет собой стальной корпус с фланцами, проточная часть которого футеруется различными материалами в зависимости от условий эксплуатации прибора.
Электронный блок крепится на корпусе первичного преобразователя с помощью стойки (в интегральном исполнении). Индикатор с жидкокристаллическим дисплеем отображает основные показатели измерений.
Проточную часть и электронный блок можно устанавливать отдельно друг от друга на определенной дистанции. Такой вариант обычно выбирается при необходимости измерять жидкости с высокой температурой (от 80 до 130°С). Максимальная длина удаления составляет 50 метров.

Читайте так же:
Предохранители для счетчика света

эмис маг 270

Монтаж электромагнитного расходомера

Счетчик рассчитан на фланцевый тип монтажа. Также есть вариант исполнения с молочной гайкой — такое соединение востребовано в пищевой промышленности. Наличие гигиенического сертификата позволяет использовать данный прибор в производстве продуктов питания: молока, сахара, пива и т.д.
Установка должна производиться с соблюдением ряда требований. В приведенных ниже рекомендациях можно увидеть, каких ошибок необходимо избегать при монтаже на участках с горизонтальным или вертикальным расположением, при условиях изгиба трубы, на трубах с восходящим потоком жидкости или в случаях, когда отводящий трубопровод расположен на 5 метров ниже измерительного прибора.

Рекомендации по монтажу

МОНТАЖ электромагнитного расходомера.png

ЭМИС МАГ ХАРАКТЕРИСТИКИ.png

Преимущества

  • способность измерять расход среды с давлением до 32 Мпа;
  • возможность учитывать большие объемы жидкости при максимальном диаметре проточной части Ду 450;
  • возможность монтажа на горизонтальных, вертикальных и наклонных участках трубопровода, за счет чего снижаются затраты на проект;
  • возможность исполнения с рудничной взрывозащитой;
  • измерение сред с меняющейся плотностью и вязкостью;
  • поверка электромагнитного расходомера — интервал 4 года.
  • выходные сигналы:
    — импульсный/частотный;
    — аналоговый токовый 4-20 мА;
    — цифровой сигнал стандарта Modbus RTU;
    — цифровой сигнал стандарта HART;
    — сигнал тревоги;
  • индикатор (для отображения объемного расхода и накопленного объема);
  • наличие сертификата соответствия уровня полноты безопасности SIL2 и свидетельства об одобрении Морским Регистром.

Электромагнитные расходомеры «ЭМИС» работают на «Антипинском НПЗ», АО «КазАзот», «Челябинском цинковом заводе», на объектах компании «Сибур» и на других предприятиях.

«Прибор легко монтируется и настраивается, он запускается в работу без дополнительных мероприятий. Прибор удобен в использовании техническим персоналом, благодаря необходимой информации на дисплее. Счетчик не требует специального технического обслуживания, поскольку его элементы надежно защищены от внешнего воздействия. За все время эксплуатации не было зарегистрировано сбоев в работе измерителя, его показания стабильны и соответствовали фактическому расходу» — это далеко не весь перечень положительных моментов, которые отмечают в отзывах клиенты, которые выбрали оборудование торговой марки «ЭМИС».

Если у Вас существует потребность в приобретении продукции, заполните опросный лист и отправьте его на адрес sales@emis-kip.ru.

Отметим, что большой выбор типоразмеров позволит решить практически любую задачу по измерению расхода жидкостей в трубопроводах. А качественная техническая поддержка сделает для Вас эксплуатацию приборов учета «ЭМИС» простой и понятной.

Если у вас остались вопросы по работе оборудования, вы можете задать их инженерам компании

Электромагнитный расходомер

Электромагнитный расходомер — измерительный прибор, предназначенный для измерения объемного или массового расхода жидкостей, в основе работы которого лежит закон электромагнитной индукции Фарадея. Получил распространение для измерения расхода воды, водных растворов и суспензий.

Достоинства электромагнитных расходомеров — отсутствие гидродинамического сопротивления, отсутствие подвижных механических элементов.

Содержание

Принцип действия [ править | править код ]

Dibujo Abgriff.PNG

  • Медиафайлы на Викискладе

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, в проводнике, движущемся в магнитном поле, индуцируется ЭДС, пропорциональная скорости движения проводника. Вектор этой ЭДС перпендикулярен направлению движения проводника и вектору магнитного поля.

Если заменить проводник потоком проводящей жидкости, текущей между полюсами магнита, то величина ЭДС, наведённая в жидкости по закону Фарадея, будет пропорциональна скорости потока жидкости. Такой измеритель был предложен ещё самим Фарадеем. Однако измерители скорости потока воды с постоянными магнитами не получили существенного практического распространения ввиду значительных недостатков:

  • Возникновение значительной электрохимической ЭДС на электродах, которые погружали в воду для измерения индуцированной магнитом ЭДС. Электрохимические процессы приводили к значительным паразитным напряжениям между электродами и невозможности отличить паразитную электрохимическую ЭДС от индуцированной.
  • Налипания металлического мусора на магниты.
Читайте так же:
Счетчик электроэнергии матрица трехфазный инструкция

Впоследствии постоянный магнит заменили электромагнитом, создающим переменное магнитное поле. Модулированное магнитное поле приводило к модуляции индуцированной электромагнитом ЭДС, что позволяло отделить полезный сигнал от паразитной электрохимической ЭДС.

Труба в зоне измерения расходомера (длина участка 2..5 диаметров трубы) выполняется из непроводящего немагнитного материала. Чаще всего делается футеровка (вставка) из инертных пластиков (типа фторопласта, полиэтилена) в трубу из нержавеющей стали. Иногда труба целиком делается пластиковой. Для уменьшения турбулентности потока в зоне измерения рекомендуется монтировать расходомер в прямолинейные участки без изменения сечения на протяжении 5..10 диаметров трубы до и после расходомера.

Метрологические характеристики [ править | править код ]

Погрешность данных приборов определяется в основном погрешностями их градуировки и измерения разности потенциалов Е. Однако электрохимические процессы на электродах, различные помехи и наводки, неоднородность потока жидкости не позволяют пока получить той потенциально высокой точности измерений расхода, которая вытекает из принципа действия данного типа расходомеров. Так, изготовляемые в СССР электромагнитные расходомеры, несмотря на индивидуальную градуировку, (на высокоточных расходомерных стендах) и весьма совершенные средства измерения имеют класс точности 1,0— 2,5 %. [ источник не указан 3773 дня ]

Существенным и основным недостатком электромагнитных расходомеров с постоянным электромагнитом, ограничивающим их применение для измерения слабопульсирующих потоков, является поляризация измерительных электродов, при которой изменяется сопротивление преобразователя, а следовательно, появляются существенные дополнительные погрешности. Поляризацию уменьшают, применяя электроды из специальных материалов (угольные, каломелиевые) или специальные покрытия для электродов (платиновые, танталовые). Такие расходомеры зачастую требуют каждодневного технического ухода (подрегулировка нуля, поднастройка и т. п.).

В расходомерах с переменным магнитным полем явление поляризации электродов отсутствует, однако появляются другие эффекты, также искажающие полезный сигнал:

  • трансформаторный эффект, когда на витке, образуемом жидкостью, находящейся в трубопроводе, электродами, соединительными проводами и вторичными приборами наводится трансформаторная ЭДС, источником которой является обмотка электромагнита или внешние синхронные наводки (например, от соседних расходомеров). Для их компенсации в измерительную схему прибора вводят компенсирующие цепи или питают электромагнит переключаемым постоянным током.
  • ёмкостный эффект, возникающий из-за большой разности потенциалов между системой возбуждения магнитного поля и электродами и паразитной ёмкости между ними (соединительные провода и т. п.). Средством борьбы с этим эффектом является тщательная экранировка.

Достоинства и недостатки метода [ править | править код ]

Первичные преобразователи электромагнитных расходомеров не имеют частей, выступающих внутрь трубопровода (электроды устанавливаются заподлицо со стенкой трубопровода), сужений или изменений профиля. Благодаря этому гидравлические потери на приборе минимальны. Кроме того, преобразователь расходомера и технологический трубопровод можно чистить и стерилизовать без демонтажа. Поэтому эти расходомеры используют в биохимической и пищевой промышленности, где доминирующими являются требования к стерильности среды. Отсутствие полых углублений исключает застаивание и коагулирование измеряемого продукта.

Читайте так же:
Как проводятся поверки счетчиков

На показания электромагнитных расходомеров не влияют физико-химические свойства измеряемой жидкости (вязкость, плотность, температура и т. п.), если они не изменяют её электропроводность.

Конструкция первичных преобразователей позволяет применять новейшие изоляционные, антикоррозийные и другие покрытия, что даёт возможность измерять расход агрессивных и абразивных сред. В специальных расходомерах с переменным магнитным полем электроды также могут быть изолированы от жидкости, образуя конденсатор в измерительной цепи.

Метод чувствителен к неоднородностям (пузырькам), турбулентности потока, неравномерности распределения скоростей потока в сечении канала.

Метод чувствителен к паразитным токам заземления протекающим по трубе. Поэтому при риске возникновения таких токов участки перед и после расходомера делаются из металлической трубы с тщательным электрическим соединением участков для минимизации паразитных токов через воду в районе расходомера.

Расходомеры (особенно с постоянными магнитами) могут забивать сечение трубы металлическим мусором удерживаемым магнитной системой расходомера. Для борьбы с этим явлением расходомеры с электромагнитами периодически отключаются на короткое время чтобы поток воды унес мусор.

Отмеченные преимущества и обеспечили достаточно широкое распространение электромагнитных расходомеров, несмотря на их относительную конструктивную сложность.

Электромагнитные расходомеры применяют для измерения очень малых (3 • 10 −9 м 3 /с) расходов (например, для измерения расхода крови по кровеносным сосудам) и больших расходов жидкостей (3 м 3 /с). Причём диапазон измерения расходомера одного типоразмера достигает значения 1000:1.

Электромагнитные расходомеры непригодны для измерения расхода газов, а также жидкостей с электропроводностью менее 10 −3  — 10 −5 См/м (10 −5  — 10 −7 Ом −1 •см −1 ), например, лёгких нефтепродуктов, спиртов и т. п. Применение разрабатываемых в настоящее время специальных автокомпенсирующих устройств позволит существенно снизить требования к электропроводности измеряемых сред и создать электромагнитные расходомеры для измерения расхода любых жидкостей, в том числе и нефтепродуктов. [ источник не указан 3773 дня ]

Применение [ править | править код ]

Наибольшее применение расходомеры нашли в учёте водных и энергетических ресурсов (в частности в отопительных системах).

Электромагнитные расходомеры широко применяют в металлургической, биохимической и пищевой промышленности, в строительстве и руднообогатительном производстве, в медицине, так как они малоинерционны по сравнению с расходомерами других типов. Расходомеры незаменимы в тех процессах автоматического регулирования, где запаздывание играет существенную роль, или при измерении быстро меняющихся расходов.

Расходомер-счетчик электромагнитный РМ-5-Э

РМ-5-Э

ImportantУказаны обобщенные параметры.

Доставка: В любой регион

Доставка продукции осуществляется транспортными компаниями на Ваш выбор. Подробнее

ЖелДорЭкспедиция
ЖелДорЭкспедиция
Деловые линии
Деловые линии

Счётчики-расходомеры РМ-5 модификации РМ-5-Э (в дальнейшем РМ-5-Э) предназначены для выполнения измерений, требующих повышенной точности объёмного и массового расхода, объёма, массы среды.

Областью применения РМ-5-Э является коммерческий и технологический учёт, диспетчерский, технологический и технический контроль на источниках и у потребителей жидких сред, где предъявляются повышенные требования к точности результатов, а также применение РМ-5-Э в качестве рабочих эталонов расхода и объёма жидкости в проливных установках, предназначенных для поверки, калибровки или иных испытаний рабочих средств измерений расхода и объёма электропроводящих жидкостей.

Читайте так же:
1 тарифный трехфазный счетчик меркурий 230

РМ-5-Э обеспечивают представление измерительной информации и параметров своего состояния в виде индикации на дисплее вычислительного устройства (при наличии у него дисплея с клавиатурой), либо на дисплее вспомогательного компонента (периферийного устройства) — адаптера периферии АП-5 (при включении его в комплект поставки РМ-5-Э) следующих данных:

  • текущее значение объёмного расхода в трубопроводах с установленными преобразователями расхода, м3/ч;
  • текущее значение температуры среды в трубопроводах, где установлены термопреобразователи, °С;
  • текущее значение давления среды в трубопроводах, на которые установлены датчики давления кгс/см2 и МПа;
  • объём, нарастающим итогом, м3;
  • текущее значение массового расхода, если на трубопроводах установлены преобразователи (датчики) давления и/или температуры, или плотность задается в виде константы, т/ч;
  • масса нарастающим итогом в трубопроводах, где измеряется массовый расход, т;
  • текущие значения температуры окружающего воздуха при комплектовании РМ-5-Э соответствующими термопреобразователями сопротивления,°С;
  • время работы РМ-5-Э, ч;
  • текущие значения даты и времени;
  • информация о модификации РМ-5, его параметрах настройки и состояния.

Технические характеристики

DN1525325080
Масса, кг2,645,57,515
Поддиапазоны измеренийПределы допускаемой относительной погрешности РМ-5-Э, %
Для ПРЭ класса АДля ПРЭ класса ВДля ПРЭ класса С
50 < Gmax/G ≤ 100± 0,5± 0,5± 0,5
25 < Gmax/G ≤ 50± 0,2± 0,2± 0,5
1 ≤ Gmax/G ≤ 25± 0,16± 0,2± 0,2

G — текущее значение расхода;
Gmax— наибольшее значение расхода.

Типы существующих расходомеров: преимущества и недостатки

Расходомеры – это приборы, измеряющие объем или массу вещества: жидкости, газа или пара, которые проходят через сечение трубопровода в единицу времени. В быту расходомеры называют «счетчиками», но это неверно, потому что счетчик – только одна из составляющих конструкции расходомера. Особенности конструкции зависят от типа прибора. Сейчас используют 6 типов расходомеров, у каждого из которых – свои сильные и слабые стороны.

Электромагнитные расходомеры

В основе устройства электромагнитных расходомеров – закон электромагнитной индукции, известный как закон Фарадея. Когда проводящая жидкость, например вода, проходит через силовые линии магнитного поля, индуцируется электродвижущая сила. Она пропорциональна скорости движения проводника, а направление тока – перпендикулярно направлению движения проводника.

В электромагнитных расходомерах жидкость течет между полюсами магнита, создавая электродвижущую силу. Прибор измеряет напряжение между двумя электродами, рассчитывая тем самым объем проходящей через трубопровод жидкости. Это надежный и точный метод, потому что сам прибор не влияет на скорость течения жидкости, а за счет отсутствия движущихся частей оборудование долговечное.

Преимущества электромагнитных расходомеров:

  • Умеренная стоимость.
  • Нет движущихся и неподвижных частей в поперечном сечении.
  • Большой динамический диапазон измерений.
  • На работу прибора влияют магнитные и проводящие осадки.

Электромагнитный расходомер

Принцип работы электромагнитного расходомера

Ультразвуковые расходомеры

В конструкции расходомеров есть передатчик ультразвуковых сигналов (УЗС). Когда жидкость движется по трубопроводу, происходит снос ультразвуковой волны. Из-за этого меняется время, за которое сигнал от передатчика достигает приемника. Время прохождения увеличивается против потока жидкости и уменьшается, если ультразвуковой сигнал идет по направлению потока. Ультразвуковые расходомеры рассчитывают объемный расход жидкости на основе разности времени прохождения УЗС по течению потока и против него – эта разность пропорциональна скорости движения и объему воды.

Читайте так же:
Может ли счетчик электроэнергии врать

Достоинства ультразвуковых расходомеров:

  • Невысокая стоимость.
  • Нет движущихся и неподвижных частей в поперечном сечении.
  • Средний динамический диапазон измерений.
  • Возможность монтажа на трубопроводы большого диаметра.
  • Чувствительность измерений к отражающим и поглощающим ультразвук осадкам.
  • Чувствительность к вибрациям.
  • Чувствительность к перекосам потока для однолучевых расходомеров.

Расходомеры перепада давления

Принцип действия этого типа расходомеров основан на измерении перепадов давления, которые возникают, когда поток жидкости, газа или пара проходит через шайбу, сопло или другое сужающее устройство. Скорость потока в этом месте меняется, давление возрастает: чем выше скорость потока, тем больший расход.

Преимущества:

  • Отсутствие движущихся частей.
  • Механические препятствия в сечении: шайба или сопло.
  • Малый динамический диапазон измерений.
  • Чувствительность к любым осадкам на сужающем устройстве.

Вихревые расходомеры

Вихревые расходомеры измеряют частоту колебаний, которые возникают в потоке жидкости или газа, когда они обтекают препятствия. При обтекании препятствий образуется вихрь, от которого приборы и получили свое название.

Преимущества:

  • Отсутствие движущихся частей.
  • Механические препятствия в сечении расходомера.
  • Малый динамический диапазон.
  • Температурная чувствительность.
  • Неустойчивость характеристик при осадках на теле обтекания.
  • Влияние вибраций на результаты измерений.

Вихревой расходомер

Принцип работы вихревого расходомера

Тахометрические расходомеры

Тахометрические расходомеры измеряют скорость вращения, количество оборотов крыльчатки или турбины в потоке воды, газа или пара. Принцип действия не меняется в зависимости от того, установлена ли в приборе крыльчатка или турбина; разница только в том, что ось вращения крыльчатки находится перпендикулярно движению потока, а турбины – параллельно потоку жидкости или газа.

Преимущества:

  • Невысокая стоимость.
  • Работают без источника питания.
  • Механические препятствия в сечении расходомера.
  • Малый динамический диапазон.
  • Неустойчивость измерений.
  • Невысокая надежность.
  • Примеси и посторонние предметы в воде влияют на результаты измерений.
  • Небольшой срок эксплуатации.

Тахометрический расходомер

Принцип работы тахометрического расходомера

Кориолисовы расходомеры

Принцип действия этих расходомеров опирается на эффект Кориолиса: изменение фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется жидкость, газ или пар. Сдвиг фаз зависит от массового расхода. Сила Кориолиса, которая воздействует на стенки колеблющейся трубки, меняется под напором воды или пара.

Преимущества:

  • Прямое измерение массового расхода.
  • Осадки не влияют на измерения.
  • Нет препятствий во внутреннем сечении.
  • Измерение расхода жидкостей не зависит от их электрической проводимости.
  • Высокая стоимость.
  • Строгие требования к технологии изготовления.
  • Влияние вибраций на метрологические характеристики.

Сравнив достоинства и недостатки разных видов оборудования, несложно понять, почему самыми востребованными остаются электромагнитные расходомеры: они недорогие, точные и практичные. Через каталог компании «Интелприбор» вы можете заказать измерительные модули высокого качества. Мы не только поможем выбрать оборудование, но также установим его и обеспечим техобслуживание.

Подпишитесь на нашу рассылку,
и станьте одним из первых,
кто будет в курсе всех
наших новостей!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector