Електромагнітний витратомір: принцип дії і метрологічна характеристика

Електромагнітний витратомір - технологічний прилад, який широко застосовується для обліку витрат теплоносія, вимірювання показників рідких і газоподібних речовин. Безперечними перевагами подібних систем є: реалізація конструкції із застосуванням мінімальної кількості механічних елементів, відсутність гідродинамічного опору, найвища точність реєстрації показників.

Електромагнітний витратомір - принцип дії

Прилади даної категорії оснащені провідниками, в яких, завдяки перетинанню магнітного поля з силовими лініями, виробляється електрорушійна сила. Утворюється в провіднику напрямок струму перпендикулярно напрямку магнітного поля. Зазначена закономірність повною мірою розкрита в так званому законі Фарадея, який пояснює принцип електромагнітної індукції.

При заміні провідника потоком рідини, що проводить електрику, отримують принципову схему, згідно з якою, власне, і діє електромагнітний витратомір. Такі прилади можуть оснащуватися постійними або електричними магнітами, що живляться від змінного струму.

У вимірювальної області расходомера розміщується труба, виготовлена з немагнітного непровідного матеріалу. Часто зазначена зона оснащується ізоляційними вставками з інертного пластика. Застосування таких елементів сприяє отриманню максимально точних показань в процесі вимірювання характеристик робочого середовища.

сфери експлуатації

У яких областях застосовують електромагнітний витратомір? Найбільшого поширення подібні пристрої отримали в сфері обліку енергетичних і водних ресурсів. Зокрема, використовують такі прилади при облаштуванні опалювальних систем.

В даний час електромагнітний витратомір широко застосовують в біохімічної, металургійної, харчової промисловості. До використання приладів даної категорії вдаються будівельні організації, рудозбагачувальних підприємства, медичні установи.

Електромагнітний витратомір незамінний при організації систем автоматичного регулювання потоків робочих середовищ, де головну роль грає ступінь запізнювання вимірювання показників. Застосовують прилад при відстеженні швидко змінюються витрат рідких і газоподібних речовин.

метрологічні похибки

Як показує багаторічна практика експлуатації вимірювальних приладів з постійним магнітним полем, їх похибка в середньому становить близько 1-2,5%. Зазначений мінус стає відчутним при вимірюванні показників слабопульсуючий середовищ. В даному випадку нерідко виникають додаткові похибки, причиною яких виступає поляризація електродів, що відбивається на зміні опору перетворювача пристрою.

Зниженню відсотка метрологічних похибок в витратомірах з постійним магнітним полем сприяє реалізація в конструкції каломеліевих і вугільних електродів або провідників з платиновим і танталові покриттям.

Що стосується приладів зі змінним магнітним полем, тут повністю відсутня поляризація електродів, що може привести до виникнення похибок в показниках. Однак в таких пристроях діють інші ефекти, які спотворюють сигнал:

1. трансформаторний ефект - при проходженні рідини по провідникам, які утворюють витки, сполучна проводка і електроди утворюють трансформаторну електрорушійну силу. Для компенсації зазначеного дії в вимірювальну схему витратомірів зі змінним магнітним полем вводяться магніти з постійним перемикається струмом або компенсують ланцюга.
2. ємнісний ефект - виникає через суттєвої різниці потенціалів між сполучної проводкою і системою, яка відповідає за освіту магнітного поля. Похибки в даному випадку компенсуються за рахунок ретельної екранування елементів системи.

Повірка електромагнітних витратомірів

Яким чином виконується повірка електромагнітних витратомірів? Найбільш високоточним методом тут виступає статичне зважування (масовий спосіб). Для його реалізації застосовують зразкові ваги і запірний клапан, що функціонує в режимі «старт-стоп».

В ході робіт чиста маса робочої рідини визначається згідно вимірюванню ваги ємності до і після її заповнення при проходженні середовища через витратомір протягом певного часового відрізку.

Перевагами методу повірки виступає:

• точність вимірювання показників нормованого потоку;
• можливість співвідношення результатів з величинами, відповідними державним стандартам;
• можливість проведення повірки витратоміра, який працює з гарячими рідинами;
• автоматизація процесу.

типи витратомірів

Крім електромагнітних витратомірів, існує широке розмаїття інших приладів для вимірювання характеристик робочих середовищ, що проходять по трубопроводах. В даний час виходячи з принципу дії виділяють наступні групи пристроїв:

• теплові;
• ультразвукові;
• вихрові;
• коріолісовскіе;
• механічні;
• мікрорасходомери.

Далі коротко розглянемо особливості електромагнітних витратомірів кожного типу.

теплові витратоміри

Принцип функціонування грунтується на локальній зміні властивостей робочої рідини, наприклад, температури в потоці з наступним виміром показників на віддаленому ділянці від місця впливу. Зазначений спосіб сприяє обчислення середньої швидкості руху речовини по провідних шляхах.

Подібним чином можуть піддаватися зміни інші характеристики речовини, наприклад, хімічний склад. Втім, в більшості випадків такий підхід є неприпустимим, найчастіше при необхідності експлуатації витратомірів в медичних установах.

ультразвукові витратоміри

Функціонування приладів даного типу побудовано на здатності звукових хвиль до поширення в рухомому середовищі. Завдяки визначенню джерела виникнення ультразвуку і його приймача, можна судити про швидкість потоку робочого середовища відповідно до показників переміщення хвилі на певному відрізку.

вихрові витратоміри

У приладах даного плану головним функціональним елементом виступає куляста або дискообразная мішень. Деталь фіксується на нерухомо закріпленому еластичному тросі. При проходженні через систему потік робочого середовища впливає на мішень, що призводить до її зміщення. Це, в свою чергу, викликає деформацію троса, зміни на якому фіксуються спеціальними тензодатчиками. Отримана інформація сприяє формуванню суджень, щодо напрямку і швидкості потоку речовини.

Витратомір Коріоліса

Конструктивно такі прилади складаються з трубки, що піддається впливу вібрацій, які виходять від зовнішнього генератора. При відсутності рідини в системі, коливання викликають одночасне прискорення всіх ділянок трубки. У міру проходження через неї рідини в дію вступає так звана коріолісову сила, що спрямована в протилежні сторони для вхідного і вихідного потоку речовини. Це призводить до зміщення фази вібрації проводить трубки і дає можливість фіксувати необхідні показники.

Мікрорасходомери

До даної категорії вимірювальних пристроїв відносяться витратоміри, які відрізняються мініатюрним виконанням. Габарити того чи іншого приладу обумовлені сферою його застосування. Такі пристрої задовольняють потреби медичних установ і підприємств з виробництва хімічної продукції.

Згідно з принципом дії, кожне маленьке пристосування являє собою звичайний витратомір - лічильник електромагнітний. Однак завдяки можливості експлуатації в умовах обмеженого простору вартість подібних приладів на порядок вище.

механічні витратоміри

У зазначену групу входять пристрої, конструктивно позбавлені електронних елементів. Швидкість потоку тут вимірюється завдяки впливу середовища на механічні турбіни.

Незважаючи на доступну вартість таких витратомірів, їх точність залишає бажати кращого. Іншим недоліком виступає застосування рухливих частин, що можуть стати перешкодою на шляху руху газоподібних або рідких речовин. Втім, незважаючи на вказаний мінус, механічні витратоміри знаходять широке застосування в побутових умовах при необхідності обліку витрати води.

Електромагнітні витратоміри - поширені моделі

Давайте розглянемо затребувані електромагнітні витратоміри, які користуються найбільшим попитом на вітчизняному ринку.

Регулятор потоку електромагнітний «ПРЕМ" призначений для вимірювання об`єму і витрати електропровідних рідких речовин. Показання виводяться на зовнішні, зручні для реєстрації користувачем пристрою. Такі прилади підходять для експлуатації в умовах великих промислових комплексів, застосовуються для обслуговування об`єктів житлово-комунального господарства (в складі систем обліку витрати води і теплової енергії).

Регулятор потоку електромагнітний Promag підходить для реєстрації показників робочих середовищ з високою температурою. Являє собою складне функціональне електронний пристрій. Використовується переважно в складі модульних конструкцій при реалізації високотехнологічних процесів в промислових сферах.

«Пітерфлоу» - електромагнітний витратомір, призначений для обліку об`єму та об`ємної витрати рідини, що переміщуються по трубопроводу. Пристрої даної марки затребувані в сфері теплоенергетики, житлово-комунального господарства, в промисловості. Відмінними рисами таких вимірювальних приладів виступає: розміщення електронної оснастки в окремому, добре захищеному корпусі, наявність захисту проти несанкціонованого доступу, реалізація зручних графічних дисплеїв з підсвічуванням.

Електромагнітний витратомір «ЕРСВ ВЗЛЕТ» в даний час виступає найбільш поширеним приладом обліку на об`єктах житлово-комунального господарства. Застосуємо для реєстрації об`ємної витрати як холодної, так і гарячої води.

Регулятор потоку електромагнітний «ЗЛІТ» відрізняється відсутністю втрат тиску на вимірюваних ділянках трубопроводу, не потребує встановлення додаткових фільтрів. Інформація про показники може виводитися на частотний, імпульсний або логічний вихід, в залежності від потреб користувача. Регулятор потоку «ЗЛІТ ЕР» електромагнітний має функцію контролю над спустошенням трубопроводу. Єдиним порівняльним недоліком таких систем виступає необхідність монтажу на прямолінійних ділянках.

На закінчення

Як видно, електромагнітний витратомір виступає надзвичайно точним, функціональним вимірювальним пристроєм. Первинні перетворювачі таких пристроїв не містять виступаючих всередину трубопроводу елементів, фактурних частин і звужень профілю. Зазначені особливості забезпечують мінімальні похибки в показаннях. Крім іншого, електромагнітні пристрої дозволяють проводити очищення і обслуговування трубопроводів без демонтажу елементів системи.

Статті схожі на "Електромагнітний витратомір: принцип дії і метрологічна характеристика"

Електромагнітний клапан - пристрій і принцип роботи

Вимірювачі швидкості: короткий огляд

Термін експлуатації лічильників води. Повірка лічильників води. Лічильник гарячої води - термін експлуатації

Манометри для вимірювання тиску