Elektromagnetiske flowmålere: arbejdsprincip, fordele, udvælgelse og fejlfinding

Flowmåling spiller en afgørende rolle i moderne industrielle processer. Blandt så mange strømningsmålingsteknologier, der er tilgængelige på markedet i dag, er den elektromagnetiske flowmåler (ofte kaldet en mag-meter) et af de mest udbredte instrumenter til måling af ledende væsker.

Hvad er et elektromagnetisk flowmåler?

A magnetisk flowmålermåler strømningshastigheden af ​​ledende væsker ved hjælp af Faradays lov om elektromagnetisk induktion. Når en ledende væske strømmer gennem et magnetfelt, induceres en spænding, der er proportional med strømningshastigheden.

Grundlæggende struktur

En typisk elektromagnetisk flowmåler består af flowrør (foret med isoleringsmateriale), elektroder (til at detektere induceret spænding), magnetfeltspoler, signalomformer/sender.

Når ledende væske strømmer gennem magnetfeltet, genereres et spændingssignal og detekteres af elektroder. Senderen konverterer derefter dette signal til et flowhastighedsoutput.

Fordele ved elektromagnetiske flowmålere

Elektromagnetiske flowmålere tilbyder flere store fordele ved industriel måling.

Lavt energiforbrug

Mag-målere kræver typisk lav driftseffekt, hvilket gør dem effektive til lang-drift.

Velegnet til vanskelige medier

De kan måle drikkevand, snavsede væsker, ætsende væsker, slam eller endda flydende-faste blandinger.

For eksempel spildevand, papirmasseslam, minedriftsslam og kemiske væsker.

Ikke påvirket af væskeegenskaber

Inden for et bestemt konduktivitetsområde påvirkes målingen ikke af:

• Temperatur
• Viskositet
• Tæthed
• Tryk

Dette gør dem meget pålidelige i komplekse industrielle miljøer.

Bredt måleområde

Elektromagnetiske flowmålere har et meget stort turndown-forhold:

Typisk område: 100:1

Nogle designs: op til 1000:1

Hurtig respons

Da der ikke er nogen bevægelige dele, har mag-målere:

• Ingen mekanisk inerti
• Hurtig respons
• Evne til at måle pulserende flow
• Evne til at måle frem- og tilbagestrømning
• Ekstremt bredt størrelsesområde

Industrielle elektromagnetiske flowmålere kan dække rørdiametre fra DN10-DN3000mm. Dette gør dem velegnede til både laboratorieapplikationer og store kommunale rørledninger.

Ulemper ved magnetiske flowmålere

På trods af deres fordele har elektromagnetiske flowmålere også flere begrænsninger.

De kan ikke måle ikke-ledende væsker, gasser, damp eller væsker, der indeholder store mængder gas, de kan heller ikke måle væsker med meget lav ledningsevne, såsom petroleumsprodukter, organiske opløsningsmidler.

På grund af begrænsningerne af foringsmaterialer og elektrisk isolering er standard mag-målere desuden ikke egnede til meget høj-temperatur væske eller ekstremt lav-temperatur. Lave temperaturer kan forårsage kondens eller frost, hvilket kan beskadige isoleringen.

Driftsbetingelser og installationskrav

For at sikre nøjagtig måling skal følgende betingelser være opfyldt:

Magnetfeltet skal være stabilt og ensartet fordelt.

Væskehastighedsprofilen skal være aksesymmetrisk.

Væsken skal være ikke-magnetisk, ensartet i ledningsevne

Målerøret skal være helt fyldt med væske (medmindre der anvendes et delvist fyldt rørdesign).

Væsken skal have samme elektriske potentiale som jord, så korrekt jording er påkrævet.

Almindelige fejl og fejlfinding

1. Installationsproblemer

Mange fejl opstår på grund af forkert installation.

Typiske fejl omfatter:

Installation af sensoren på det højeste punkt af en rørledning, hvor luft ophobes

Montering på nedadgående lodrette rør, hvilket kan forårsage rørtømning

Manglende modtryk, hvilket gør, at røret ikke forbliver fuldt

Disse problemer fører til ustabile eller unøjagtige aflæsninger.

2. Miljøinterferens

Almindelige interferenskilder omfatter:

• Omstrejfende strømme i rørledninger
• Stærke elektromagnetiske bølger
• Magnetiske felter fra store motorer

Løsninger omfatter:

• Uafhængig jording
• Elektrisk isolering mellem sensor og rørledning
• Afskærmede signalkabler

3. Lynskader

Lyn kan introducere højspændingsstød gennem:

• Elledninger
• Excitationsspoler
• Signalkabler

Korrekt overspændingsbeskyttelse og jording er nødvendig.

4. Miljøændringer

Nogle gange fungerer en flowmåler korrekt under idriftsættelse, men viser senere ustabile signaler på grund af miljøændringer, såsom:

• Nærliggende svejseoperationer
• Nyinstallerede transformere
• Nyt elektrisk udstyr

Disse kan introducere uventet interferens.

Hovedtyper af elektromagnetiske flowmålere

Elektromagnetiske flowmålere kan klassificeres på flere måder.

Efter struktur

Integral type: sensor og transmitter er integreret.

Fjernbetjening (opdelt-type): sensor og sender installeres separat.

Efter installationsmetode

Flangeforbindelse

Gevindforbindelse

Klemmeforbindelse

Wafer (sandwich) type

Ved strømforsyning og kommunikation

RS485 kommunikation

GPRS fjerntransmission

Batteridrevet-drift

Nogle modeller integrerer også trykovervågning og fjerndatakommunikation

Typiske anvendelsesområder

Stor diameter (300 mm – 1000 mm)

Anvendes hovedsageligt i:

Kommunal vandforsyning

Afløbssystemer

Vandbehandlingsanlæg

Mellem diameter (50 mm – 250 mm)

Almindelige applikationer omfatter:

Papirmasse og sortlud i papirmøller

Minedriftsgylle

Kulgylle i kulberedningsanlæg

Ætsende væsker i kemiske anlæg

Højovns kølevand

Hydrauliske kultransportrør

Lille diameter (< 50 mm)

Anvendes i industrier, der kræver hygiejniske forhold:

Farmaceutisk industri

Fødevareforarbejdning

Bioteknologi

Laboratorieapplikationer

Sådan vælger du den rigtige elektromagnetiske flowmåler

Når du vælger en elektromagnetisk flowmåler, skal flere nøgleparametre tages i betragtning.

Nøglevalgsfaktorer

• Målt medium
• Rør diameter
• Temperatur
• Tryk
• Flowområde
• Strømforsyning
• Udgangssignal
• Installationsmetode

Hurtig valgvejledning

Hvorfor elektromagnetiske flowmålere er meget udbredt

Elektromagnetiske flowmålere er blevet væsentlige instrumenter i mange industrier, herunder:

• Industriel proceskontrol
• Energimåling
• Miljøovervågning
• Transportsystemer
• Farmaceutisk produktion
• Videnskabelig forskning
• Oceanografisk observation
• Flod- og søovervågning

Deres pålidelighed, lave vedligeholdelse og evne til at måle vanskelige væsker gør dem til en af ​​de vigtigste flowmåleteknologier i moderne industri.

Konklusion

Når de er valgt og installeret korrekt, kan elektromagnetiske flowmålere levere høj nøjagtighed, minimal vedligeholdelse og fremragende holdbarhed, hvilket gør dem til et foretrukket valg til moderne industriel flowmåling.

Kontakt os IDAG for professionel modelvalg og monteringsvejledning.