Przepływomierz elektromagnetyczny jest przyrządem do pomiaru przepływu opartym na zasadzie indukcji elektromagnetycznej Faradaya i jest często używany do pomiaru przepływu przewodzących cieczy lub zawiesin. Jego zasada działania opiera się głównie na prawie indukcji elektromagnetycznej, a konkretny proces przebiega następująco:
1. **Zasada indukcji elektromagnetycznej**:
Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya, gdy płyn przewodzący przepływa przez jednolite pole magnetyczne, naładowane cząstki w płynie będą generować siłę elektromotoryczną (tj. napięcie indukowane) pod wpływem pola magnetycznego. Ta siła elektromotoryczna jest powiązana z takimi czynnikami, jak natężenie przepływu płynu, siła pola magnetycznego i wewnętrzna średnica rury.
2. **Skład strukturalny**:
- **Magnes**: używany do generowania stałego pola magnetycznego.
- **Elektrody**: umieszczone po obu stronach rury przepływomierza, służące do pomiaru napięcia indukowanego generowanego w cieczy.
- **Rurociąg**: Rura, przez którą przepływa ciecz, zwykle wykonana z materiału izolacyjnego, aby zapewnić, że nie będzie ona miała wpływu na pole elektryczne.
- **Procesor sygnałowy**: używany do przetwarzania indukowanego napięcia na sygnał przepływu.
3. **Proces pracy**:
- Przepływomierz elektromagnetyczny przewodzi prąd przez ciecz w rurze, a magnes wytwarza pole magnetyczne prostopadłe do kierunku przepływu na zewnątrz rury, przez którą przepływa ciecz.
- Kiedy płyn przepływa przez pole magnetyczne, zgodnie z prawem Faradaya, naładowane cząstki (takie jak jony) w płynie odchylają się pod wpływem pola magnetycznego, wytwarzając siłę elektromotoryczną. Wielkość tej siły elektromotorycznej jest proporcjonalna do natężenia przepływu płynu.
- Siła elektromotoryczna płynu jest odbierana przez elektrodę i przekazywana do procesora sygnałowego poprzez drut.
- Procesor sygnałowy oblicza natężenie przepływu cieczy na podstawie zmierzonego sygnału napięciowego i przetwarza je na sygnał cyfrowy odpowiedni do wyświetlania lub nagrywania.
4. **Wzór obliczania przepływu**:
Wielkość siły elektromotorycznej (( E )) jest proporcjonalna do natężenia przepływu płynu (( v )), a wzór jest następujący:
[
E = k cdot B cdot v cdot D
]
Gdzie:
- (E) jest napięciem indukowanym.
- ( k ) jest stałą.
- ( B ) to natężenie pola magnetycznego.
- ( v ) to natężenie przepływu.
- ( D ) to wewnętrzna średnica rury.
Zgodnie z tym wzorem natężenie przepływu (( Q )) można obliczyć na podstawie indukowanego napięcia.
5. **Zalety**:
- **Brak ruchomych części mechanicznych**: Dlatego konserwacja jest niewielka, a żywotność długa.
- **Szeroki zakres zastosowań**: Może być stosowany do różnych przewodzących cieczy i zawiesin i jest szeroko stosowany w przemyśle chemicznym, oczyszczaniu ścieków, przetwórstwie spożywczym i innych gałęziach przemysłu.
- **Wysoka precyzja**: Zapewnia bardzo precyzyjny pomiar przepływu.
- **Nie ma na to wpływu gęstość, lepkość itp. płynu**: Jest to związane tylko z natężeniem przepływu i przewodnością płynu.
6. **Obowiązujące warunki**:
- Płyn musi przewodzić lub mieć określoną przewodność (np. woda, kwas, zasady, błoto itp.).
- Pozycja montażowa przepływomierza powinna zapewniać stabilność przepływu płynu i unikać silnych turbulencji i wibracji.
Ogólnie rzecz biorąc, zasadą działania przepływomierza elektromagnetycznego jest obliczanie natężenia przepływu na podstawie natężenia przepływu płynu, natężenia pola magnetycznego rurociągu i siły elektromotorycznej zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya, które ma zalety wysokiej precyzji i długoterminową stabilność.
Przy wyborze przepływomierza elektromagnetycznego zazwyczaj konieczne jest określenie odpowiedniego modelu w oparciu o poniższe kluczowe parametry. Parametry te wpływają na wydajność, koszty instalacji i eksploatacji przepływomierza. Poniżej znajdują się ogólne parametry, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze przepływomierza elektromagnetycznego:
1. **ID rurociągu (rozmiar rurociągu)**
- **Zakres średnicy wewnętrznej**: Zakres pomiarowy przepływomierza elektromagnetycznego jest zwykle powiązany z wewnętrzną średnicą rury. Typowe rozmiary rur wahają się od kilku milimetrów do kilku metrów.
- **Wewnętrzna średnica przepływomierza** musi odpowiadać wewnętrznej średnicy mierzonej rury, aby zapewnić stabilny przepływ cieczy przez czujnik. Ogólnie rzecz biorąc, w celu uzyskania stabilnego pomiaru przepływu wybiera się przepływomierz elektromagnetyczny o tej samej lub nieco większej średnicy wewnętrznej co rura.
2. **Zakres przepływu**
- **Maksymalny przepływ**: Należy wziąć pod uwagę wymagania dotyczące maksymalnego przepływu w aplikacji. Przy doborze przepływomierza zakres pomiarowy przepływomierza powinien obejmować cały zakres zmian przepływu, aby zapewnić dokładność.
- **Przepływ minimalny**: Dokładność pomiaru przepływomierza elektromagnetycznego jest słaba w warunkach niskiego przepływu, dlatego należy upewnić się, że wybrany przepływomierz może spełnić wymagania dotyczące przepływu minimalnego.
3. **Zakres przepływu**
- **Zakres natężenia przepływu**: Natężenie przepływu jest jednym z kluczowych czynników wpływających na dokładność pomiaru przepływomierza elektromagnetycznego. Różne przepływomierze mają różne stosowane zakresy natężenia przepływu. Ogólnie rzecz biorąc, zakres natężenia przepływu przepływomierzy elektromagnetycznych wynosi w przybliżeniu od 0,3 m/s do 10 m/s. Wybierz odpowiedni zakres natężenia przepływu zgodnie z charakterystyką płynu i rzeczywistymi warunkami przepływu.
4. **Właściwości płynu**
- **Przewodność**: Przepływomierze elektromagnetyczne mogą mierzyć wyłącznie płyny przewodzące, dlatego konieczne jest upewnienie się, że płyn ma określoną przewodność (np. wodę, błoto, kwas, zasady itp.). Przewodność płynu zwykle musi być większa niż 5 μS/cm.
- **Temperatura płynu**: Różne typy przepływomierzy elektromagnetycznych mają różne zakresy temperatur roboczych. Typowa temperatura robocza wynosi od -20 ℃ do +150 ℃, a niektóre specjalne modele mogą wytrzymać wyższe lub niższe temperatury. Wybierz odpowiedni przepływomierz w zależności od temperatury płynu.
- **Ciśnienie płynu**: Wybierz przepływomierz w zależności od ciśnienia w rzeczywistych warunkach pracy, aby mieć pewność, że przepływomierz nie ulegnie uszkodzeniu podczas pracy. Typowe zakresy ciśnień to zwykle 6 barów, 16 barów lub 40 barów.
5. **Miejsce i sposób montażu**
- **Metoda instalacji**: Przepływomierze elektromagnetyczne są zwykle instalowane poziomo lub pionowo. W przypadku płynów nielepkich można wybrać montaż poziomy; w przypadku cieczy zawierających cząstki stałe zaleca się montaż pionowy. Należy wybrać odpowiednią metodę montażu, biorąc pod uwagę układ rurociągu i właściwości cieczy.
- **Długość prostego odcinka rury**: Przepływomierze elektromagnetyczne mają wysokie wymagania w zakresie stabilności przepływu płynu i zwykle wymagają prostego odcinka rury o średnicy od 5 do 10 razy większej od wewnętrznej średnicy rurociągu przed i za przepływomierzem, aby zmniejszyć powodowane przez to zakłócenia prędkości przepływu przez kolanka, zawory itp.
6. **Materiał elektrody i materiał wykładziny**
- **Materiał elektrody**: Materiał elektrody należy dobrać w zależności od korozyjności cieczy. Typowe materiały obejmują stal nierdzewną, tytan, platynę itp. W przypadku płynów silnie korozyjnych zwykle wybiera się materiały o większej odporności na korozję (takie jak stop tytanu lub platyna).
- **Materiał wyściółki**: Materiał wyściółki ma istotny wpływ na stabilność chemiczną cieczy i żywotność przepływomierza. Typowe materiały wykładzinowe obejmują gumę, politetrafluoroetylen (PTFE), ceramikę itp. W przypadku płynów o różnej korozyjności i temperaturze wybór odpowiedniego materiału wykładziny może poprawić dokładność pomiaru i wydłużyć żywotność przepływomierza.
7. **Sygnał wyjściowy**
- **Wyjście sygnału analogowego**: Wyjście 4-20mA to najpopularniejsza standardowa metoda wysyłania sygnału, odpowiednia dla większości systemów automatyki przemysłowej.
- **Wyjście sygnału impulsowego**: Odpowiednie do zastosowań wymagających zliczania impulsów, często używane do akumulacji przepływu, zdalnej transmisji lub sterowania połączeniami.
- **Wyjście sygnału cyfrowego**: takie jak Modbus RTU, Profibus, Hart i inne wyjścia protokołów, odpowiednie do przesyłania danych i integracji z innymi inteligentnymi urządzeniami (takimi jak PLC, DCS).
8. **Poziom ochrony i warunki środowiskowe**
- **Poziom ochrony**: Przepływomierz powinien wybrać odpowiedni poziom ochrony w zależności od środowiska użytkowania. Typowe poziomy ochrony to IP65, IP67 i IP68. Wybierz odpowiedni poziom ochrony w zależności od wilgotności, zapylenia i tego, czy jest on narażony na działanie czynników zewnętrznych w środowisku aplikacji.
- **Typ przeciwwybuchowy**: W środowiskach zagrożonych wybuchem (takich jak przemysł petrochemiczny) może być konieczne wybranie przepływomierza elektromagnetycznego w wykonaniu przeciwwybuchowym.
9. **Metoda zasilania**
- **Wymagania dotyczące zasilania**: W zależności od warunków zasilania na miejscu, przepływomierz elektromagnetyczny może być zasilany prądem przemiennym (AC) lub prądem stałym (DC). Typowe wymagania dotyczące zasilania to 24 V DC lub 110/220 V AC.
- **Wersja o małej mocy**: W przypadku instalacji oddalonych lub w miejscach bez stabilnego zasilania można wybrać wersję o małej mocy lub model zasilany energią słoneczną.
Zasady pomiaru
Zasada pomiaru przepływomierza elektromagnetycznego opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej Faradego. Czujnik składa się głównie z rurki pomiarowej z izolowaną wykładziną, pary elektrod instalowanych poprzez penetrację ścianki rurki pomiarowej, pary cewek i żelaznego rdzenia wytwarzającego robocze pole magnetyczne. Gdy płyn przewodzący przepływa przez rurkę pomiarową czujnika, na elektrodach indukuje się sygnał napięciowy wprost proporcjonalny do średniej prędkości przepływu płynu. Sygnał jest wzmacniany i przetwarzany przez nadajnik w celu realizacji różnych funkcji wyświetlania.
Schemat obwodu konwertera
Przetworniki dostarczają stabilny prąd wzbudzający do cewki czujnika przepływomierzy elektronicznych w celu uzyskania stałej B, wzmacniają siłę elektromotoryczną i przekształcają ją w standardowe sygnały prądu lub częstotliwości, dzięki czemu sygnały można wykorzystać do wyświetlania, sterowania i przetwarzania. Schemat obwodu przetwornicy pokazano na rys. 2.1.
Tabela menu ustawień parametrów
Menu ustawień konwertera składa się z 45 pozycji. Wiele z nich jest konfigurowanych przez producenta przed wysyłką. Nie jest konieczna ich zmiana podczas stosowania. Istnieje tylko kilka z nich, które użytkownik może ustawić w zależności od aplikacji. Pozycje menu są wymienione w poniższej tabeli:
Nr artykułu | Wyświetlacz menu | Metoda ustawiania | Poziom hasła | Zakres wartości |
1 | Język | Opcja | 1 | chiński/angielski |
2 | Rozmiar czujnika | Opcja | 1 | 3 - 3000 mm |
3 | Zakres przepływu | Modyfikować | 1 | 0 - 99999 |
4 | Automatyczna zmiana sygnału Rng | Opcja | 1 | WŁ./WYŁ |
5 | Tłumienie | Opcja | 1 | 0–100 s |
6 | Przepływ, reż. | Opcja | 1 | Fwd/Res |
7 | Przepływ zerowy | Modyfikować | 1 | +/-0,000 |
8 | Odcięcie LF | Modyfikować | 1 | 0 - 99% |
9 | Włączone odcięcie | Opcja | 1 | WŁ./WYŁ |
10 | Szybkość zmiany | Modyfikować | 1 | 0 - 30% |
11 | Ogranicz czas | Modyfikować | 1 | 0 - 20 s |
12 | Całkowita jednostka | Opcja | 1 | 0,0001L - 1 m3 |
13 | Gęstość przepływu | Modyfikować | 1 | 0,0000 - 3,9999 |
14 | Bieżący typ | Opcja | 1 | 4-20mA/0-10mA |
15 | Wyjście impulsowe | Opcja | 1 | Frq/impuls |
16 | Współczynnik pulsu | Opcja | 1 | 0,001L - 1 m3 |
17 | Częstotliwość maks | Modyfikować | 1 | 1 - 5999 Hz |
18 | Adres kom | Modyfikować | 1 | 0 - 99 |
19 | Szybkość transmisji | Opcja | 1 | 600 - 14400 |
20 | Det.EmpPipe | Opcja | 1 | WŁ./WYŁ |
21 | EmpPipe Alm | Modyfikować | 1 | 200,0 KΩ |
22 | Cześć, ALM Enble | Opcja | 1 | WŁ./WYŁ |
23 | Cześć Alm Limit | Modyfikować | 1 | 000,0–199,9% |
24 | Lo Alm Enble | Opcja | 1 | WŁ./WYŁ |
25 | Limit Lo Alm | Modyfikować | 1 | 000,0–199,9% |
26 | RevMeas.Enbl | Opcja | 1 | WŁ./WYŁ |
27 | Numer seryjny czujnika | Modyfikować | 2 | 000000000000-999999999999 |
28 | Fakt czujnika. | Modyfikować | 2 | 0,0000 - 3,9999 |
29 | Tryb pola | Opcja | 2 | Tryb 1,2,3 |
30 | Mnożenie | Modyfikować | 2 | 0,0000 - 3,9999 |
31 | F. Całkowity zestaw | Modyfikować | 3 | 0000000000 - 9999999999 |
32 | R. Całkowity zestaw | Modyfikować | 3 | 0000000000 - 9999999999 |
33 | Kontrola wejścia | Opcja | 3 | Wyłącz/Zatrzymaj Tot/Resetuj Tot |
34 | Clr Totalizr | Hasło | 3 | 00000 - 59999 |
35 | Clr Tot. Klawisz | Modyfikować | 3 | 00000 - 59999 |
36 | Data –r/m/d* | Modyfikować | 3 | 99.12.31 |
37 | Czas-h/m/s * | Modyfikować | 3 | 23/59/59 |
38 | Hasło L1 | Modyfikować | 3 | 0000 - 9999 |
39 | Hasło L2 | Modyfikować | 3 | 0000 - 9999 |
40 | Hasło L3 | Modyfikować | 3 | 0000 - 9999 |
41 | Aktualne zero | Modyfikować | 4 | 0,0000 - 1,9999 |
42 | Bieżący maks | Modyfikować | 4 | 0,0000 - 3,9999 |
43 | Współczynnik miernika | Modyfikować | 4 | 0,0000 - 3,9999 |
44 | Konwert S/N | Modyfikować | 4 | 0000000000-9999999999 |
45 | Reset systemu | Hasło | 4 |
Zastosowanie scenariusza:
Często zadawane pytania
1. P: Jakie informacje należy podać, aby wybrać odpowiedni model?
Odp.: Obszar zastosowania, ciśnienie nominalne, średnia i średnia temperatura, zasilanie, moc wyjściowa,
Zakres przepływu, dokładność, połączenie i inne parametry.
2. P: Czy jesteś firmą handlową lub producentem?
Odp.: Jesteśmy producentem zatwierdzonym przez ISO, specjalizującym się w przyrządach do pomiaru poziomu i przepływu.
Dostępne są usługi OEM i ODM. Zapraszamy do odwiedzenia nas w Chinach.
3. P: Jakie jest Twoje MOQ?
Odp .: Aby rozpocząć naszą współpracę, dopuszczalne jest zamówienie próbki.
4. P: Jaka jest data dostawy inteligentnego przepływomierza oleju napędowego z mini mikroturbiną?
Odp.: Termin dostawy wynosi około 3-15 dni roboczych po otrzymaniu płatności.
5. P: Jakie są warunki płatności?
Odp.: wspieramy T/T, PayPal, Western Union.
W przypadku zamówienia na produkcję masową jest to 30% depozytu z góry i 70% salda przed wysyłką.
6. P: Czy masz gwarancję na przepływomierz?
Odp.: tak, mamy 12-miesięczną gwarancję.
Skontaktuj się z nami w dowolnym momencie