Ένας ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής είναι μια τεχνολογική συσκευή που χρησιμοποιείται ευρέως για τη μέτρηση της ροής ενός ψυκτικού υγρού, για τη μέτρηση της απόδοσης υγρών και αερίων ουσιών. Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα τέτοιων συστημάτων είναι: η υλοποίηση του σχεδιασμού με τη χρήση ελάχιστου αριθμού μηχανικών στοιχείων, η απουσία υδροδυναμικής αντίστασης, η υψηλότερη ακρίβεια των δεικτών καταγραφής.
Ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο - αρχή λειτουργίας
Οι συσκευές αυτής της κατηγορίας είναι εξοπλισμένες με αγωγούς στους οποίους, λόγω της τομής του μαγνητικού πεδίου με τις γραμμές δύναμης, δημιουργείται ηλεκτροκινητική δύναμη. Η κατεύθυνση του ρεύματος που σχηματίζεται στον αγωγό είναι κάθετη προς την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου. Αυτό το μοτίβο αποκαλύπτεται πλήρως στον λεγόμενο νόμο του Faraday, ο οποίος εξηγεί την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.
Κατά την αντικατάσταση ενός αγωγού με ροή υγρού που άγει ηλεκτρισμό, προκύπτει ένα διάγραμμα κυκλώματος, σύμφωνα με το οποίο, στην πραγματικότητα, λειτουργείηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο. Τέτοιες συσκευές μπορούν να εξοπλιστούν με μόνιμους ή ηλεκτρικούς μαγνήτες που τροφοδοτούνται από εναλλασσόμενο ρεύμα.
Στην περιοχή μέτρησης του ροόμετρου τοποθετείται ένας σωλήνας από μη μαγνητικό μη αγώγιμο υλικό. Συχνά αυτή η ζώνη είναι εξοπλισμένη με μονωτικά ένθετα από αδρανές πλαστικό. Η χρήση τέτοιων στοιχείων βοηθά στην απόκτηση των πιο ακριβών μετρήσεων στη διαδικασία μέτρησης των χαρακτηριστικών του περιβάλλοντος εργασίας.
Λειτουργικές περιοχές
Σε ποιες περιοχές χρησιμοποιείται ένα ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο; Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της λογιστικής για την ενέργεια και τους υδάτινους πόρους. Συγκεκριμένα, τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται στη διάταξη των συστημάτων θέρμανσης.
Προς το παρόν, το ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο χρησιμοποιείται ευρέως στη βιοχημική, τη μεταλλουργική, τη βιομηχανία τροφίμων. Κατασκευαστικοί οργανισμοί, επιχειρήσεις επεξεργασίας μεταλλευμάτων, ιατρικά ιδρύματα καταφεύγουν στη χρήση συσκευών αυτής της κατηγορίας.
Ο ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής είναι απαραίτητος για την οργάνωση συστημάτων αυτόματου ελέγχου για τη ροή των μέσων εργασίας, όπου τον κύριο ρόλο παίζει ο βαθμός καθυστέρησης στη μέτρηση των δεικτών. Η συσκευή χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση ταχέως μεταβαλλόμενων ρυθμών ροής υγρών και αερίων ουσιών.
Μετρολογικά σφάλματα
Όπως φαίνεται από πολυετή πρακτική στη λειτουργία οργάνων μέτρησης με σταθερό μαγνητικό πεδίο, το μέσο σφάλμα τουςείναι περίπου 1-2,5%. Το υποδεικνυόμενο μείον γίνεται αντιληπτό κατά τη μέτρηση των ενδείξεων των μέσων χαμηλών παλμών. Σε αυτή την περίπτωση, συχνά συμβαίνουν πρόσθετα σφάλματα, αιτία των οποίων είναι η πόλωση των ηλεκτροδίων, η οποία αντανακλάται στη μεταβολή της αντίστασης του μετατροπέα της συσκευής.
Η μείωση του ποσοστού των μετρολογικών σφαλμάτων σε μετρητές ροής με σταθερό μαγνητικό πεδίο διευκολύνεται από την εφαρμογή ηλεκτροδίων καλομηλίου και άνθρακα ή αγωγών με επίστρωση πλατίνας και τανταλίου στο σχέδιο.
Όσον αφορά τις συσκευές με εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, δεν υπάρχει πόλωση των ηλεκτροδίων, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σφάλματα στις ενδείξεις. Ωστόσο, τέτοιες συσκευές έχουν άλλα εφέ που παραμορφώνουν το σήμα:
- Φαινόμενο μετασχηματιστή - όταν το υγρό διέρχεται από τους αγωγούς, οι οποίοι σχηματίζουν στροφές, η καλωδίωση σύνδεσης και τα ηλεκτρόδια σχηματίζουν μια ηλεκτροκινητική δύναμη μετασχηματιστή. Για να αντισταθμιστεί αυτή η ενέργεια, μαγνήτες με σταθερό ρεύμα μεταγωγής ή κυκλώματα αντιστάθμισης εισάγονται στο κύκλωμα μέτρησης των ροόμετρων με εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο.
- Χωρητική επίδραση - εμφανίζεται λόγω μιας σημαντικής διαφοράς δυναμικού μεταξύ της καλωδίωσης σύνδεσης και του συστήματος που είναι υπεύθυνο για το σχηματισμό ενός μαγνητικού πεδίου. Τα σφάλματα σε αυτήν την περίπτωση αντισταθμίζονται με προσεκτική θωράκιση των στοιχείων του συστήματος.
Έλεγχος ηλεκτρομαγνητικών ροόμετρων
Πώς πραγματοποιείται η επαλήθευση των ηλεκτρομαγνητικών ροόμετρων;Η πιο ακριβής μέθοδος εδώ είναι η στατική ζύγιση (μέθοδος μάζας). Για την υλοποίησή του χρησιμοποιούνται υποδειγματικές ζυγαριές και βαλβίδα διακοπής, η οποία λειτουργεί σε λειτουργία start-stop.
Κατά τη διάρκεια της εργασίας, η καθαρή μάζα του ρευστού εργασίας προσδιορίζεται σύμφωνα με τη μέτρηση του βάρους του δοχείου πριν και μετά την πλήρωση όταν το μέσο διέρχεται από το ροόμετρο για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.
Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου επαλήθευσης είναι:
- ακρίβεια μέτρησης των δεικτών κανονικοποιημένης ροής;
- δυνατότητα συσχέτισης των αποτελεσμάτων με τιμές που αντιστοιχούν σε κρατικά πρότυπα;
- δυνατότητα επαλήθευσης ροόμετρου που λειτουργεί με ζεστά υγρά;
- αυτοματισμός διεργασιών.
Τύποι ροόμετρων
Εκτός από τους ηλεκτρομαγνητικούς μετρητές ροής, υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία άλλων συσκευών για τη μέτρηση των χαρακτηριστικών των μέσων εργασίας που διέρχονται από αγωγούς. Επί του παρόντος, με βάση την αρχή λειτουργίας, διακρίνονται οι ακόλουθες ομάδες συσκευών:
- θερμικό;
- υπερήχων;
- δίνη;
- Coriolis;
- μηχανικό;
- μικρομετρητές.
Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε εν συντομία τα χαρακτηριστικά κάθε τύπου ηλεκτρομαγνητικών μετρητών ροής.
Μετρητές θερμότητας
Η αρχή λειτουργίας βασίζεται σε μια τοπική αλλαγή στις ιδιότητες του ρευστού εργασίας, για παράδειγμα, στη θερμοκρασία στη ροή, ακολουθούμενη από μέτρηση των δεικτών σε απομακρυσμένο σημείο από το σημείο πρόσκρουσης. Καθορίζεταιη μέθοδος συμβάλλει στον υπολογισμό της μέσης ταχύτητας της κίνησης της ύλης κατά μήκος των αγώγιμων μονοπατιών.
Ομοίως, άλλα χαρακτηριστικά μιας ουσίας, για παράδειγμα, η χημική σύνθεση, μπορούν να αλλάξουν. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτή η προσέγγιση είναι απαράδεκτη, τις περισσότερες φορές όταν είναι απαραίτητο να λειτουργούν μετρητές ροής σε ιατρικά ιδρύματα.
Ροόμετρα υπερήχων
Η λειτουργία συσκευών αυτού του τύπου βασίζεται στην ικανότητα των ηχητικών κυμάτων να διαδίδονται σε ένα κινούμενο μέσο. Με τον προσδιορισμό της πηγής εμφάνισης του υπερήχου και του δέκτη του, είναι δυνατό να κριθεί ο ρυθμός ροής του μέσου εργασίας σύμφωνα με τους δείκτες της κίνησης του κύματος σε ένα συγκεκριμένο τμήμα.
Μετρητές δίνης
Στις συσκευές αυτού του σχεδίου, το κύριο λειτουργικό στοιχείο είναι ένας σφαιρικός ή σε σχήμα δίσκου στόχος. Το εξάρτημα στερεώνεται σε σταθερό ελαστικό καλώδιο. Όταν διέρχεται από το σύστημα, η ροή του μέσου εργασίας επηρεάζει τον στόχο, γεγονός που οδηγεί στη μετατόπισή του. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί παραμόρφωση του καλωδίου, οι αλλαγές στο οποίο καταγράφονται από ειδικά μετρητές καταπόνησης. Οι πληροφορίες που λαμβάνονται συμβάλλουν στον σχηματισμό κρίσεων σχετικά με την κατεύθυνση και την ταχύτητα της ροής της ύλης.
Μέτρα Coriolis
Δομικά, τέτοιες συσκευές αποτελούνται από ένα σωλήνα που εκτίθεται σε κραδασμούς που προέρχονται από μια εξωτερική γεννήτρια. Ελλείψει υγρού στο σύστημα, οι δονήσεις προκαλούν ταυτόχρονη επιτάχυνση όλων των τμημάτων του σωλήνα. Καθώς το υγρό περνά μέσα από αυτό, τίθεται σε δράση η λεγόμενη δύναμη Coriolis, η οποίακατευθύνεται σε αντίθετες κατευθύνσεις για τις ροές εισόδου και εξόδου της ουσίας. Αυτό οδηγεί σε μετατόπιση της φάσης δόνησης του αγώγιμου σωλήνα και καθιστά δυνατή τη στερέωση των απαραίτητων δεικτών.
Μικροροόμετρα
Αυτή η κατηγορία συσκευών μέτρησης περιλαμβάνει μετρητές ροής, οι οποίοι διακρίνονται για τη μινιατούρα σχεδίασή τους. Οι διαστάσεις μιας συγκεκριμένης συσκευής καθορίζονται από το πεδίο εφαρμογής της. Τέτοιες συσκευές καλύπτουν τις ανάγκες των ιατρικών ιδρυμάτων και των επιχειρήσεων παραγωγής χημικών.
Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας, κάθε μικροσκοπική συσκευή είναι ένας συμβατικός μετρητής ροής - ένας ηλεκτρομαγνητικός μετρητής. Ωστόσο, λόγω της δυνατότητας λειτουργίας σε συνθήκες στενότητας, το κόστος τέτοιων συσκευών είναι μια τάξη μεγέθους υψηλότερο.
Μηχανικά ροόμετρα
Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει συσκευές που δομικά στερούνται ηλεκτρονικών στοιχείων. Ο ρυθμός ροής εδώ μετριέται από την επίδραση του μέσου στους μηχανικούς στρόβιλους.
Παρά το προσιτό κόστος τέτοιων ροόμετρων, η ακρίβειά τους αφήνει πολλά περιθώρια. Ένα άλλο μειονέκτημα είναι η χρήση κινητών μερών, που μπορεί να αποτελέσουν εμπόδιο στην κίνηση αερίων ή υγρών ουσιών. Ωστόσο, παρά το υποδεικνυόμενο μείον, οι μηχανικοί μετρητές ροής χρησιμοποιούνται ευρέως σε οικιακές συνθήκες όταν είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η κατανάλωση νερού.
Ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα - Συνηθισμένα μοντέλα
Ας ρίξουμε μια ματιάζήτησαν ηλεκτρομαγνητικά ροόμετρα, τα οποία έχουν τη μεγαλύτερη ζήτηση στην εγχώρια αγορά.
Το ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο "PREM" έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση του όγκου και του ρυθμού ροής ηλεκτρικά αγώγιμων υγρών ουσιών. Οι ενδείξεις εμφανίζονται σε εξωτερικές συσκευές κατάλληλες για εγγραφή από τον χρήστη. Τέτοιες συσκευές είναι κατάλληλες για λειτουργία σε μεγάλα βιομηχανικά συγκροτήματα, χρησιμοποιούνται για την εξυπηρέτηση κατοικιών και κοινοτικών υπηρεσιών (ως μέρος συστημάτων μέτρησης νερού και θερμικής ενέργειας).
Το ηλεκτρομαγνητικό ροόμετρο Promag είναι κατάλληλο για καταγραφή περιβαλλόντων εργασίας υψηλής θερμοκρασίας. Είναι μια πολύπλοκη λειτουργική ηλεκτρονική συσκευή. Χρησιμοποιείται κυρίως ως μέρος αρθρωτών δομών για την εφαρμογή διαδικασιών υψηλής τεχνολογίας σε βιομηχανικές περιοχές.
Το "Peterflow" είναι ένας ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής που έχει σχεδιαστεί για να καταγράφει τον όγκο και τη ροή όγκου των υγρών που κινούνται μέσω του αγωγού. Οι συσκευές αυτής της μάρκας είναι σε ζήτηση στον τομέα της θερμικής μηχανικής, της στέγασης και των κοινοτικών υπηρεσιών και στη βιομηχανία. Χαρακτηριστικά τέτοιων συσκευών μέτρησης είναι: η τοποθέτηση του ηλεκτρονικού εξοπλισμού σε ξεχωριστή, καλά προστατευμένη θήκη, η παρουσία προστασίας από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση, η εφαρμογή βολικών γραφικών οθονών με οπίσθιο φωτισμό.
Ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής "ERSV VZLET" είναι αυτή τη στιγμή η πιο κοινή συσκευή μέτρησης σε κατοικίες και κοινόχρηστες υπηρεσίες. Ισχύει για την καταγραφή της ροής όγκου τόσο του κρύου όσο και του ζεστού νερού.
Ο ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής "RISE" χαρακτηρίζεται από την απουσία απωλειών πίεσης στα μετρούμενα τμήματα του αγωγού, δεν χρειάζεται να εγκαταστήσετε πρόσθετα φίλτρα. Οι πληροφορίες σχετικά με τους δείκτες μπορούν να εμφανίζονται σε συχνότητα, παλμό ή λογική έξοδο, ανάλογα με τις ανάγκες του χρήστη. Ο ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής "RISE ER" έχει τη λειτουργία του ελέγχου της εκκένωσης του αγωγού. Το μόνο συγκριτικό μειονέκτημα τέτοιων συστημάτων είναι η ανάγκη εγκατάστασης σε ευθύγραμμα τμήματα.
Κλείσιμο
Όπως μπορείτε να δείτε, ο ηλεκτρομαγνητικός μετρητής ροής είναι μια εξαιρετικά ακριβής, λειτουργική συσκευή μέτρησης. Οι κύριοι μετατροπείς τέτοιων συσκευών δεν περιέχουν στοιχεία που προεξέχουν στον αγωγό, εξαρτήματα με υφή και στένωση προφίλ. Αυτά τα χαρακτηριστικά παρέχουν ελάχιστα σφάλματα στις ενδείξεις. Μεταξύ άλλων, οι ηλεκτρομαγνητικές συσκευές επιτρέπουν τον καθαρισμό και τη συντήρηση των σωληνώσεων χωρίς να αποσυναρμολογούνται τα στοιχεία του συστήματος.
