Що таке витратомір?
Витратомір - це вимірювальний прилад, який в основному використовується для вимірювання потоку рідин у трубах або відкритих каналах. Витратомір є важливою частиною вимірювальної науки та техніки. Витратоміри широко використовуються в різних сферах, таких як національне оборонне будівництво, промислове та сільськогосподарське виробництво, наукові дослідження, зовнішня торгівля та життя людей. Якщо немає вимірювання потоку, то промисловість не зможе нормально виробляти, і вона не зможе гарантувати торгівлю між галузями. У хімічній промисловості неточне вимірювання витрати призведе до того, що хімічні компоненти не відповідатимуть стандартним вимогам, і якість продукту не може бути гарантована.
У більш серйозних випадках це може призвести до нещасних випадків на виробництві. У промисловому виробництві дуже важливо вимірювати та регулювати потік рідини, газу, пари та інших середовищ. Точність вимірювання витрати має велике значення для промислового виробництва. З безперервним розвитком науки і техніки точність вимірювання витрати в промисловому застосуванні стала важливим фактором для забезпечення безпечної експлуатації
Види витратомірів
Типи витратомірів поділяються за принципом: об’ємний витратомір, витратомір диференціального тиску, ротаметричний витратомір, турбінний витратомір, магнітний витратомір, вихровий витратомір, масовий витратомір тощо.
Витратомір магнітного типу Історія
Витратомір магнітного типу - це свого роду інструментальний пристрій, який може вимірювати об'ємну витрату провідної рідини, який виготовлений за принципом закону електромагнітної індукції Фарадея. На початку 1950-х років електромагнітний витратомір отримав промислове застосування. Наприкінці 1970-х років низькочастотне збудження прямокутної хвилі замінило метод збудження змінним струмом промислової частоти, який використовувався на ранній стадії. В останні роки магнітні витратоміри широко використовуються як витратоміри стічних вод або витратоміри питної води в проектах водопостачання та дренажу, витратоміри шламу або целюлози в паперовій промисловості, сильні ерозійні рідини, такі як витратоміри кислоти в хімічній промисловості та вибуховій промисловості Контроль і моніторинг води для охолодження печі в металургійній промисловості, фармацевтичній промисловості, харчовій промисловості, біологічній інженерії та інших місцях з гігієнічними вимогами до вимірювання потоку, наприклад витратомір кислоти, санітарний магнітний витратомір типу, хімічний витратомір. і т.д.
Принцип роботи витратоміра магнітного типу
Принцип вимірювання заснований на законі електромагнітної індукції Фарадея. Тобто: коли провідна рідина рухається в магнітному полі, щоб перерізати лінію магнітного поля, провідник створює індуковану електрорушійну силу, а індукована електрорушійна сила E дорівнює:
Е = КБВД (1)
У формулі:
К – постійна приладу;
B – напруженість магнітної індукції;
V - середня швидкість течії в перерізі вимірювальної труби;
D - внутрішній діаметр вимірювальної труби.
Коли індуктивний витратомір вимірює потік, утворюється магнітне поле, коли рідина тече перпендикулярно напрямку потоку, і потік провідної рідини викликає напругу, пропорційну середній швидкості потоку (тобто об’ємній витраті), і сигнал індукованої напруги проходить через дві рідини. Електроди, які знаходяться в прямому контакті, виявляються та надсилаються до підсилювача сигналу через спеціальний сигнальний кабель, і, нарешті, перетворюються в уніфікований вихідний сигнал.
Технічні характеристики магнітного витратоміра
- Точність магнітного витратоміра 0,2%-0,5%;
- Розмір датчика потоку магметра: 1/2”, 3/4”, DN25, циферблат 40 мм, магнітний витратомір 2 дюйми. 3-дюймовий, DN100, 4-дюймовий електромагнітний витратомір, 5” магметр, 6”, DN200, 8”, 300 мм, магнітний витратомір, макс.
- Рідини можуть бути виготовлені: рідина з провідністю понад 5u/см, звичайна рідина для вимірювання включає воду, портативну воду, питну воду, стічні води, стічні води, хімічні речовини, кислоти, HCL тощо;
- Номінальний тиск для магнітного витратоміра: PN16, PN25, PN40, ANSI 150LB, ANSI 300LB, JIS 10K, 20K., тощо;
- Швидкість потоку для індуктивного витратоміра: 0,5~10 м/с;
- Вимірювання прямого або зворотного потоку, це двонаправлений витратомір;
- Матеріал електродів: SUS 316L, Hastelloy C, Hastelloy B, тантал, титан, карбід вольфраму, платиновий електрод;
- Матеріал вкладиша: тефлон, PFA, гума тощо
- Рівень захисту: IP65,IP68;
- Матеріал корпусу: стандартна вуглецева сталь, варіант з нержавіючої сталі 304 або 316;
- Вихід цифрового магнітного витратоміра: імпульс, частота або струм 4-20Ma;
- Зв'язок: RS485 MODBUS, HART або PROFIBUS-DP
- З'єднання з процесом: фланцеві кінці або різьблення, три-затискач або пластинчасте з'єднання;
Витратомір магнітного типу Переваги
- (1) На вимірювання електромагнітного витратоміра не впливають щільність рідини, в’язкість, температура, тиск та інші робочі умови;
- (2) У вимірювальній трубі немає дросельного елемента, це повнопрохідний витратомір, тому, коли рідина протікає, магнітний водомір не спричинить втрати тиску, а вимоги до прямих ділянок труби відносно низькі порівняно з іншими типами витратомірів;
- (3) витратомір mag meter має гарну стійкість до корозії та зносостійкість;
- (4) Енергоспоживання магнітно-індуктивного датчика потоку відносно низьке порівняно з іншими видами витратомірів, нульова точка стабільна, а точність висока;
- (5) Магнітно-індуктивний датчик потоку має різні форми установки, які користувачі можуть легко вибрати, наприклад: інтегрований магнітний вимірювач, магнітний витратомір з віддаленим дисплеєм і магнітні датчики потоку для настінного кріплення;
- (6) Магнітно-індуктивний датчик потоку може вимірювати в двох напрямках, це двонаправлений витратомір, може відображати прямий і зворотний потік і має різноманітні варіанти виведення, такі як: струм, імпульс, цифровий зв’язок, HART, PRODIBUS, MODBUS тощо
Недоліки витратоміра магнітного типу
(1) Витратомір Mag meter неможливо виміряти газ, пару та середовище, що містить велику кількість газу;
(2) Магнітно-індуктивний датчик потоку практично неможливий для вимірювання рідких середовищ із дуже низькою провідністю або непровідністю, магнітний метр не можна використовувати для вимірювання нафти чи дизельного палива;
(3) Магнітно-індуктивний витратомір буде залежати від навколишнього сильного магнітного поля.
Вибір витратоміра магнітного типу
1. Електроди магнітного датчика витрати Загалом, стандартними електродами є нержавіюча сталь 316L, їх можна використовувати для середовища, яке не кристалізується та не забруднює електрод; якщо середовище є корозійним, наприклад, кислотні витратоміри, його слід вибирати відповідно до корозійного середовища, яке буде вимірюватися. Наприклад, для витратоміра HCL, витратоміра для хлорнистої кислоти, витратоміра для сірчаної кислоти ми зазвичай вибираємо танталові електроди, для витратоміра морської води, витратоміра хлориду заліза або витратоміра каустичної соди ми зазвичай вибираємо титанові електроди, промисловий витратомір води, сиру воду для стічних вод, стічних вод, розбавлених кислот, розведених лугів та інших слабо корозійних кислот, лугів і солей рекомендується використовувати матеріал 316L; Морська вода, солона вода, слабка кислота та слабка основа рекомендується використовувати матеріал Hastelloy; температура кипіння Сильна корозійна активність соляної кислоти, азотної кислоти та сірчаної кислоти рекомендується використовувати танталовий матеріал.
2. Футеровка магнітного датчика витрати Вкладиш магнітного витратоміра слід вибирати відповідно до корозійної активності вимірюваного середовища, характеристик зносу середовища та діапазону робочих температур середовища. Наприклад: -40 ~ 180 ℃, сильне корозійне середовище, таке як витратомір кислоти та лугу, гігієнічне середовище рекомендується використовувати тефлон, матеріал PFA. -5 ~ 80 ℃, загальна вода, витратомір стічної води, грязь, целюлоза, рекомендується використовувати неопреновий гумовий матеріал.
3. Вимоги до рівня захисту корпусу витратоміра магнітного типу Згідно з національним стандартом GB 4208-2017 і стандартом IEC Міжнародної електротехнічної комісії (IEC 529-76), рівень захисту корпусу:
IPXX, перший представник - рівень захисту від пилу. Враховуючи суворе середовище та невизначені фактори промислового виробництва, ми в основному обираємо IP6X для промислового використання. Число 6 означає повний захист від сторонніх предметів і пилу. Тому ми в основному вибираємо IP65\IP66\IP67\IP68 для рівня захисту. У промисловості ми в основному обираємо IP65 та IP68. Використовується магнітний датчик потоку IP68, який встановлюється в колодязі або вологому середовищі.
4. Кільце заземлення Звичайне заземлююче кільце, захисне заземлююче кільце, яке використовується для захисту фланця з PTFE від пошкоджень, і заземлююче кільце з шийкою, підходить для абразивних середовищ, захищає торцеву підкладку, подовжує термін служби датчика (рекомендується замовляти та калібрувати з приладом, інакше це може вплинути на точність ), матеріал кільця заземлення: нержавіюча сталь, хастеллой, тантал тощо.
5. Спосіб монтажу
Магнітний витратомір із вбудованим дисплеєм або магнітний витратомір із дистанційним дисплеєм
6. Вибір потужності 220 В змінного струму або 24 В постійного струму або витратомір магнітного типу з живленням від батареї;
7. Клас вибухозахищеності Вибухозахищений тип Exd IICT6 або невибухозахищений тип;
Висновок
Підводячи підсумок, ключем до правильного вибору магнітного витратоміра в промисловості та забезпечення довгострокового та надійного застосування є підтвердження проектних параметрів, щоб переконатися, що електромагнітний витратомір є точним і надійним під час вибору, і суворо виконується після прибуття. Критерії приймання, запобіжні заходи щодо встановлення та будівництва суворо відповідають інструкціям виробника магметра. Вважається, що витратомір електромагнітного типу покаже точні та надійні характеристики в довгостроковому промисловому застосуванні в майбутньому.
