Elektromagnetni merač protoka je tehnološki uređaj koji se široko koristi za merenje protoka rashladne tečnosti, za merenje performansi tečnih i gasovitih supstanci. Nesumnjive prednosti ovakvih sistema su: implementacija dizajna korišćenjem minimalnog broja mehaničkih elemenata, odsustvo hidrodinamičkog otpora, najveća tačnost indikatora snimanja.
Elektromagnetni mjerač protoka - princip rada
Uređaji ove kategorije opremljeni su provodnicima u kojima se, usled preseka magnetnog polja sa linijama sile, stvara elektromotorna sila. Smjer struje formirane u provodniku je okomit na smjer magnetskog polja. Ovaj obrazac je u potpunosti otkriven u takozvanom Faradejevom zakonu, koji objašnjava princip elektromagnetne indukcije.
Prilikom zamjene provodnika sa protokom tekućine koja provodi električnu struju, dobija se dijagram strujnog kola prema kojem on, zapravo, radielektromagnetni merač protoka. Takvi uređaji mogu biti opremljeni trajnim ili električnim magnetima koji se napajaju naizmjeničnom strujom.
U mjernom području mjerača protoka postavljena je cijev od nemagnetnog neprovodnog materijala. Često je ova zona opremljena izolacijskim umetcima od inertne plastike. Upotreba ovakvih elemenata pomaže u dobijanju najpreciznijih očitavanja u procesu mjerenja karakteristika radnog okruženja.
Operativne oblasti
U kojim područjima se koristi elektromagnetski mjerač protoka? Takvi uređaji se najčešće koriste u oblasti računovodstva energetskih i vodnih resursa. Posebno se takvi uređaji koriste u uređenju sistema grijanja.
Trenutno se elektromagnetski mjerač protoka široko koristi u biohemijskoj, metalurškoj, prehrambenoj industriji. Građevinske organizacije, preduzeća za preradu rude, medicinske ustanove pribegavaju upotrebi uređaja ove kategorije.
Elektromagnetni merač protoka je nezaobilazan u organizaciji sistema automatske kontrole protoka radnih medija, pri čemu glavnu ulogu igra stepen kašnjenja u merenju indikatora. Uređaj se koristi za praćenje brzih promena protoka tečnih i gasovitih materija.
Metrološke greške
Kao što pokazuje dugogodišnja praksa u radu mjernih instrumenata sa konstantnim magnetskim poljem, njihova prosječna greškaiznosi oko 1-2,5%. Označeni minus postaje uočljiv pri mjerenju indikatora nisko pulsirajućih medija. U tom slučaju se često javljaju dodatne greške čiji je uzrok polarizacija elektroda, što se ogleda u promjeni otpora pretvarača uređaja.
Smanjenje procenta metroloških grešaka u mjeračima protoka sa konstantnim magnetnim poljem je olakšano implementacijom kalomelijumskih i ugljeničnih elektroda ili provodnika sa platinskom i tantalnom prevlakom u dizajnu.
Što se tiče uređaja sa naizmeničnim magnetnim poljem, ne postoji polarizacija elektroda, što može dovesti do grešaka u očitavanju. Međutim, takvi uređaji imaju i druge efekte koji iskrivljuju signal:
- Efekat transformatora - kada tečnost prolazi kroz provodnike, koji formiraju zavoje, spojne žice i elektrode formiraju elektromotornu silu transformatora. Da bi se kompenzirala ova akcija, magneti sa konstantnom uključenom strujom ili kompenzacijski krugovi se uvode u mjerni krug mjerača protoka sa naizmjeničnim magnetnim poljem.
- Kapacitivni efekat - nastaje zbog značajne razlike potencijala između priključnog ožičenja i sistema odgovornog za formiranje magnetnog polja. Greške u ovom slučaju se kompenzuju pažljivim zaštitom elemenata sistema.
Provjera elektromagnetnih mjerača protoka
Kako se vrši verifikacija elektromagnetnih mjerača protoka?Najpreciznija metoda ovdje je statičko vaganje (metoda mase). Za njegovu implementaciju koriste se uzorne vage i zaporni ventil koji radi u start-stop modu.
U toku rada utvrđuje se neto masa radnog fluida prema merenju težine posude pre i posle punjenja kada medijum prolazi kroz merač protoka u određenom vremenskom periodu.
Prednosti metode verifikacije su:
- preciznost mjerenja normaliziranih indikatora protoka;
- mogućnost korelacije rezultata sa vrijednostima koje odgovaraju državnim standardima;
- mogućnost verifikacije merača protoka koji radi sa vrućim tečnostima;
- automatizacija procesa.
Vrste merača protoka
Pored elektromagnetnih mjerača protoka, postoji širok izbor drugih uređaja za mjerenje karakteristika radnih medija koji prolaze kroz cjevovode. Trenutno, na osnovu principa rada, razlikuju se sljedeće grupe uređaja:
- termalni;
- ultrazvučni;
- vortex;
- Coriolis;
- mehanički;
- mikromjeri protoka.
Dalje ćemo ukratko razmotriti karakteristike svakog tipa elektromagnetnih mjerača protoka.
Mjerači topline
Princip rada se zasniva na lokalnoj promeni svojstava radnog fluida, na primer, temperature u protoku, nakon čega sledi merenje indikatora na udaljenoj lokaciji od mesta udara. Specificiranometoda doprinosi izračunavanju prosječne brzine kretanja materije duž provodnih puteva.
Slično, mogu se promijeniti i druge karakteristike tvari, na primjer, hemijski sastav. Međutim, u većini slučajeva ovaj pristup je neprihvatljiv, najčešće kada je potrebno raditi mjerače protoka u medicinskim ustanovama.
Ultrazvučni mjerači protoka
Rad uređaja ovog tipa zasniva se na sposobnosti zvučnih talasa da se šire u pokretnom mediju. Određivanjem izvora pojave ultrazvuka i njegovog prijemnika moguće je suditi o protoku radnog medija prema pokazateljima kretanja talasa u određenom segmentu.
Vrtex merači
U uređajima ovog plana, glavni funkcionalni element je sferna ili diskasta meta. Dio je pričvršćen na fiksni elastični kabel. Prilikom prolaska kroz sistem, protok radnog medija utiče na cilj, što dovodi do njegovog pomeranja. To zauzvrat uzrokuje deformaciju kabela, promjene na kojima se bilježe posebnim mjeračima naprezanja. Dobijene informacije doprinose formiranju sudova o smjeru i brzini toka materije.
Koriolisovi metri
Strukturno, takvi uređaji se sastoje od cijevi koja je izložena vibracijama koje dolaze iz vanjskog generatora. U nedostatku tečnosti u sistemu, vibracije izazivaju istovremeno ubrzanje svih delova cevi. Kako tečnost prolazi kroz njega, takozvana Coriolisova sila stupa u akciju, kojausmjerene u suprotnim smjerovima za ulazne i izlazne tokove tvari. To dovodi do pomaka u fazi vibracije provodne cijevi i omogućava fiksiranje potrebnih indikatora.
Mikromjeri protoka
Ova kategorija mjernih uređaja uključuje mjerače protoka, koji se odlikuju minijaturnim dizajnom. Dimenzije određenog uređaja određene su opsegom njegove primjene. Ovakvi uređaji zadovoljavaju potrebe medicinskih ustanova i hemijskih proizvodnih preduzeća.
Prema principu rada, svaki minijaturni uređaj je konvencionalni mjerač protoka - elektromagnetski mjerač. Međutim, zbog mogućnosti rada u skučenim uslovima, cijena takvih uređaja je za red veličine veća.
Mehanički mjerači protoka
Ova grupa uključuje uređaje koji su strukturno lišeni elektronskih elemenata. Brzina protoka se ovdje mjeri djelovanjem medija na mehaničke turbine.
Uprkos pristupačnoj cijeni takvih mjerača protoka, njihova preciznost ostavlja mnogo da se poželi. Još jedan nedostatak je upotreba pokretnih dijelova, koji mogu postati prepreka kretanju plinovitih ili tekućih tvari. Međutim, uprkos naznačenom minusu, mehanički mjerači protoka se široko koriste u kućnim uslovima kada je potrebno uzeti u obzir potrošnju vode.
Elektromagnetni mjerači protoka - uobičajeni modeli
Hajde da pogledamotraženi elektromagnetni mjerači protoka, koji su najtraženiji na domaćem tržištu.
Elektromagnetski mjerač protoka "PREM" je dizajniran za mjerenje zapremine i brzine protoka električno provodljivih tekućih supstanci. Očitavanja se prikazuju na vanjskim uređajima pogodnim za registraciju od strane korisnika. Takvi uređaji su pogodni za rad u velikim industrijskim kompleksima, koriste se za servisiranje stambenih i komunalnih usluga (kao dio sistema za mjerenje vode i toplotne energije).
Elektromagnetni merač protoka Promag je pogodan za snimanje radnih okruženja sa visokim temperaturama. Radi se o složenom funkcionalnom elektroničkom uređaju. Koristi se uglavnom kao dio modularnih struktura u implementaciji visokotehnoloških procesa u industrijskim područjima.
"Peterflow" je elektromagnetski mjerač protoka dizajniran za snimanje zapremine i zapreminskog protoka tečnosti koje se kreću kroz cjevovod. Uređaji ove marke su traženi u oblasti termoenergetike, stambeno-komunalnih usluga i industrije. Posebne karakteristike ovakvih mernih uređaja su: smeštanje elektronske opreme u posebno, dobro zaštićeno kućište, prisustvo zaštite od neovlašćenog pristupa, implementacija praktičnih grafičkih displeja sa pozadinskim osvetljenjem.
Elektromagnetni mjerač protoka "ERSV VZLET" je trenutno najčešći mjerni uređaj u stambeno-komunalnim djelatnostima. Primjenjivo za registraciju zapreminskog protoka i hladne i tople vode.
Elektromagnetni merač protoka "RISE" karakteriše odsustvo gubitaka pritiska u izmerenim delovima cevovoda, ne zahteva ugradnju dodatnih filtera. Informacije o indikatorima mogu se prikazati na frekvencijskom, impulsnom ili logičkom izlazu, ovisno o potrebama korisnika. Mjerač protoka "RISE ER" elektromagnetski ima funkciju kontrole pražnjenja cjevovoda. Jedini komparativni nedostatak ovakvih sistema je potreba za ugradnjom na prave dionice.
Na zatvaranju
Kao što vidite, elektromagnetski mjerač protoka je izuzetno precizan, funkcionalan mjerni uređaj. Primarni pretvarači takvih uređaja ne sadrže elemente koji strše u cjevovod, teksturirane dijelove i suženje profila. Ove karakteristike pružaju minimalne greške u očitavanju. Između ostalog, elektromagnetni uređaji omogućavaju čišćenje i održavanje cjevovoda bez demontaže elemenata sistema.
