Счетчик воды электромагнитный


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.

Принцип действия[править | править код]


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.

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 3692 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.


ляризацию 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.


агодаря 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.

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 м3/с) расходов (например, для измерения расхода крови по кровеносным сосудам) и больших расходов жидкостей (3 м3/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 3692 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.

Основные отличия промышленных электромагнитных расходомеров:

  • Наличие трех видов присоединения к трубопроводу — в дополнение к фланцевому и сэндвич, используется штуцерное соединение, используемое в пищевой промышленности.
  • Специальные материалы для электродов, при использовании расходомера в химической промышленности и/или для агрессивных сред — титан, тантал.
  • Взрывозащитное исполнение.
  • Наличие промышленных интерфейсов для включения расходомеров в информационную систему технологических процессов.

Источники[править | править код]

  • https://web.archive.org/web/20081224064312/http://kipinfo.ru/info/stati/?id=94, Материалы статьи разрешается использовать в соответствии с лицензией GNU FDL

Источник: ru.wikipedia.org





Точность, %ВПИ ±0,2%
Диапазон измерения температуры, С° -40…+140
Температура процесса, °С -25…150
Класс пылевлагозащиты IP67
Диапазон потока от 0,1 до 10 м/с
Температура среды — 20ºC до 60ºC
Материалы Алюминий+порошковое покрытие
Кабель 3+1xM16x1,5 IP68 кабельные вводы
Контроль температуры 6 сенсорных кнопок + коммуникационные модули
Частота измерений 3.125 Гц или 6.25 Гц
Дисплейный блок жк-дисплей
Мощность: Макс. 15VA
Размеры Ø 134 — 132 мм
Питание 90-250 VAC /24 VDC/ 12 VDC
Удельная электропроводимость ≥5µS/см ≥20µS/см для деминерализованной воды
Сертификат утверждения типа есть
Среда жидкости
Дисплей ЖК 128 x 64 px графический, контрастное меню
Диапазон измерений расходомера жидкостей, м/c двунаправленный 0,1 … 10
Диаметр трубы DN, мм 6, 8, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 90, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 600
Диаметр корпуса 100 мм, 160 мм, 250 мм
Отрасли Пищевая промышленность, Водоканалы. Водоподготовка, Водоканалы. Водоотведение, Животноводство
Опция 1 Заземляющие кольца для пластиковых труб

Источник: poltraf.ru

Магнитно-индукционный (электромагнитный) метод измерения расхода

Принцип действия и конструкция магнитно-индукционного (электромагнитного) расходомера

В электрическом проводнике, перемещающемся в магнитном поле, возникает электрический ток (по закону электромагнитной индукции). Этот эффект используется в электромагнитном расходомере (далее РЭМ) для определения расхода.

Протекающая жидкость отождествляется с проводником, т.е. она должна обладать определенной минимальной проводимостью.

В обладающей электрической проводимостью жидкости, протекающей через магнитное поле, возникает электрическое поле (по закону Фарадея). Контролируемый поток протекает по армированной изолятором трубе, в стенках которой перпендикулярно направлению магнитного поля и потока среды установлены два диаметрально расположенных электрода, с которых снимается напряжение, пропорциональное средней скорости потока среды.

Этот сигнал (порядка милливольт), образованный высокоомным источником, с помощью кабеля подводится к измерительному преобразователю (электронному блоку), который усиливает его и осуществляет дальнейшую обработку.

Характерные особенности электромагнитных Р.

Индуктивный метод применим для контроля расходов жидкостей, обладающих хотя бы малой электрической проводимостью (вода, растворы кислот и пр.), так как входное сопротивление усилителя нельзя увеличивать до бесконечности. Поэтому этот метод неприменим для измерения расходов газов (и газовых смесей — воздух, природный или сварочный газ и пр.).

Сопротивление первичного измерительного преобразователя расхода (ППР) представляет собой сумму внутреннего сопротивления жидкости и переходного сопротивления системы жидкость-электрод. Электронное устройство для обработки измерительной информации должно обладать входным сопротивлением, превышающим не менее чем на два порядка величину выходного сопротивления первичного измерительного преобразователя.

В отличие от расходомеров других типов, принцип действия которых основан на измерениях механических величин, магнитно-индуктивный преобразователь расхода выдает непосредственно электрический сигнал, дальнейшая обработка которого заключается лишь в фильтрации помех и усилений.

Достоинства электромагнитных преобразователей расхода

1. Линейная зависимость выходного сигнала от средней скорости контролируемого потока (поэтому по точности превосходит другие методы измерения).

2. Отсутствие в трубопроводе механических элементов, что обеспечивает малую потерю давления, не превышающую потерю в прямых трубопроводах той же длины (низкое удельное гидросопротивление).

3. Установка преобразователей не изменяет профиль трубопровода и характер потока.

4. Результаты измерения в нормальных условиях эксплуатации фактически не зависят от температуры, вязкости, концентрации и давления контролируемой среды.

5. Результат измерения не зависит от направления потока контролируемой среды (РЭМ дают возможность двухнаправленного режима измерения: прямого и обратного/реверса)/

6. Наличие в потоке инородных частиц не влияет на результат измерения.

Область применения электромагнитных Р.

Э/м преобразователи расхода (РЭМ) применяются в различных отраслях промышленности, в условиях, где другие методы непригодны, в том числе, например, для измерения расхода:

— пульсирующего потока;

— турбулентного (не только ламинарного) потока;

— химических агрессивных и коррозионно-активных жидкостей (при соответствующей подготовке расходомера и электродов);

— вязких и насыщенных твердыми токонепроводящими частицами сред.

В частном случае, этот метод используется для агрессивных кислот, пульп, сточных вод, жидких металлов.

Подробнее о электромагнитных первичных преобразователях расхода (ППР) — расходомерах-счетчиках, их видах, принципах действия, конструктивных исполнениях, а также о технических характеристиках, особенностях выбора (как правильно выбрать, заказать, купить РЭМ), комплектации, областях применения, о ценах (см. прайс-лист), по наличию на складе или сроках изготовления см. выше.

Источник: xn--90ahjlpcccjdm.xn--p1ai

Устройство и принцип работы прибора

Расходомер рассматриваемого типа используется в разных сферах хозяйствования, где требуется взять под контроль большие потоки:

  • химических реагентов;
  • сточных вод;
  • жидкостей с нестабильными свойствами;
  • шламовых сбросов.

Электрическая муфта несет комплект соленоидов. В трубу вмонтированы электроды, соединенные с устройством для замера и преобразования напряжения. Принцип таков:

  1. Соленоиды создают магнитное поле.
  2. Протекающая по трубе жидкость является проводником, между двумя электродами трубы создается напряжение. Его величина зависит от скорости движения агента.
  3. В потоке возникает разность потенциалов, улавливаемая электродами.

Мудрено? Но это закон Фарадея – проводник, перемещаясь перпендикулярно магнитному полю, создает напряжение. В преобразователе разность потенциалов переводится в объем или массу принятого агента.

Счетчик воды электромагнитный

Особенности комплектации приборов

Конечно, под каждую рабочую среду подбирают материал электродов, футеровку поверхности трубы и вид изоляции. Это позволяет передать слабый сигнал без искажения, с минимальной погрешностью.

Для неагрессивных жидкостей в сфере ЖКХ, в устройствах используют стальные, неспособные намагничиваться электроды с сердечником из полипропилена, футеруют поверхность технической резиной. Если жидкость с абразивом, защиту трубы выполняют из фторопласта или керамики.

Различают штанговые и полнопроходные инструменты контроля. Это значит, замеры с должной точностью обеспечиваются в трубах, заполненных на полное сечение. Штанговые счетчики работают с погружением датчика, определяют расход холодного потока. А полнопроходные учитывают объем теплоносителя.

Способы образования э/м поля в приборе

Счетчики могут работать без подключения к сети электрического тока. Тогда используется конструкция с постоянным магнитом. Прибор становится полностью автономным. Расходомеры с постоянным магнитом используют там, где электропроводность потока обеспечивается катионами. Например, учет расплавленного металла.

Для перекачки воды, молока, нефтепродуктов применяются только приборы с соленоидами, подключенными к фазной сети. Большинство жидкостей имеют ионную проводимость. Расходомер считывает информацию с ламинарного и турбулентного потока, одно или двухкомпонентной жидкости.

Важно! Перед электромагнитными счетчиками всегда должны устанавливаться магнитный фильтр с предфильтром.

Счетчик воды электромагнитный

Задачи, решаемые с применение электромагнитного расходомера

Расходомер работает в напорных и безнапорных, но заполненных трубах. Основное требование к агенту – наличие электропроводности, не менее чем у питьевой воды, 20,2 мкСм/м (ГОСТ 30813-2002). Прибор обладает низкой погрешностью, так как на результат не оказывают влияния:

  • вязкость и плотность агента;
  • сечение трубы;
  • местные сопротивления.

Счетчик характеризуется безынерционностью, большим динамическим диапазоном. Прибор устанавливают на линиях, где другие типы счетчиков не работают.

Достоинства электромагнитных расходомеров

Прибор можно устанавливать вертикально, горизонтально, наклонно на коротком линейном участке. Устройство надежное, так как не имеет в конструкции движущихся частей, которые ломаются. Катушку с соленоидами можно устанавливать на трубы большого сечения, работающие поддавлением, и наспокойный ламинарный поток. Внутри трубопровода не создается дополнительных сопротивлений, погрешности минимальные. Отсутствие инерции в замерах позволяет работать с быстро меняющими расход жидкостями. Показания можно интегрировать в систему учета, архивировать. Трубопровод чистят и обслуживают, не снимая тяжелый прибор. Межповерочный период соответствует современным требованиям – 4 года.

Недостатки прибора

Идеальных приборов нет. Для пользователей одним из серьезных недостатков считается снабжение точки электроэнергией. Если вы установили электромагнитный счетчик дома, будьте готовы: нет света — автоматика перекроет подачу в трубе.

 Изделие сложно в монтаже, с большими трудностями его снимают на метрологическую поверку.

К недостаткам относят восприимчивость системы к турбулентности. Все сетевые аппараты обладают наведенным полем, «трансформаторным эффектом», приходится создавать компенсирующие цепи. Емкостной эффект системы подавляют экранированием отдельных компонентов.

 Сложность в снятии показаний создает низкий уровень сигнала, необходима защита от внешних помех.

Счетчик воды электромагнитный

Сферы применения

По востребованности, магнитные счетчики встречаются во всех сферах деятельности, где производится перекачка жидкостей. Чаще всего их используют на линиях в поточном производстве – перекачка нефти и ее производных, воды, пульпы. В бытовых системах отопления и канализационных сетях применяют простые в обслуживании счетчики «Взлет», «Прэм». Прибор незаменим в системе управления быстроменяющимися потоками жидких и газообразных компонентов.

У приборов есть индивидуальные зоны, где они эффективно применяются:

  • Счетчик э/м «ПРЭМ», показания считываются с внешнего устройства, входят в автоматизированные системы учета энергоресурсов ЖКХ.
  • Аппарат Promag предназначен для работы в высокотемпературном режиме, имеет контроллер, обслуживает сложные технологические процессы.
  • Счетчик «Питерфлоу» оборудован антивандальным электронным блоком, предназначен для учета перекачиваемых жидкостей в сфере ЖКХ.

Резюме

Как видите, электромагнитные расходомеры занимают существенную нишу среди приборов контроля и измерения производственных жидких продуктов. Счетчик характеризуется как чрезвычайно точное и надежное устройство.

Источник: dbu-poverka.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.