Elektromagnētiskais plūsmas mērītājs (magnētiskais plūsmas mērītājs) mēra vadošu šķidrumu plūsmas ātrumu, pamatojoties uz Faraday elektromagnētiskās indukcijas likumu. Atšķirībā no mehāniskajiem plūsmas mērītājiem, tam nav kustīgu daļu un tas nerada nekādus šķēršļus cauruļvada iekšpusē, tāpēc to plaši izmanto ūdens, notekūdeņu, ķīmisko vielu, suspensiju un citu vadošu šķidrumu pielietojumiem.
Pamatprincips ir tāds, ka tad, kad vadošs šķidrums pārvietojas caur magnētisko lauku, tas rada nelielu elektrisko spriegumu. Elektromagnētiskais plūsmas mērītājs uztver šo spriegumu un pārveido to plūsmas ātruma vērtībā.
Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja darbības princips
Mērīšanas process ietver trīs galvenās sastāvdaļas:
1. Magnētiskā lauka ģenerēšana
2. Sprieguma noteikšana ar elektrodiem
3. Plūsmas aprēķins ar pārveidotāja palīdzību
1. Magnētiskā lauka radīšana mērīšanas mēģenē
Elektromagnētiskā plūsmas mērītāja sensora iekšpusē elektromagnētiskās spoles ģenerē magnētisko lauku pāri mērīšanas caurulei.
Sensora oderējums elektriski izolē šķidrumu no metāla caurules korpusa, savukārt divi elektrodi ir uzstādīti mērīšanas caurules pretējās pusēs, lai noteiktu ģenerēto spriegumu.
Ja šķidrums neplūst, vadošas daļiņas nekustas magnētiskajā laukā, tāpēc netiek ģenerēts izmērāms spriegums.
2. Elektriskā signāla ģenerēšana no šķidruma kustības
Kad vadošs šķidrums plūst caur magnētisko lauku, šķidruma iekšpusē esošās lādētās daļiņas pārvietojas pāri magnētiskā lauka līnijām.
Saskaņā ar Faraday likumu:
* Kustīgs vadošs šķidrums darbojas kā vadītājs.
* Magnētiskais lauks inducē sprieguma signālu.
* Spriegums ir proporcionāls šķidruma ātrumam.
Sensorā uzstādītie elektrodi uztver šo sprieguma signālu.
Jo ātrāk šķidrums plūst, jo lielāks būs inducētais spriegums.
3. Signāla pārveidošana plūsmas ātrumā
Pārveidotājs saņem ļoti mazu sprieguma signālu no elektrodiem un apstrādā to, izmantojot elektroniskās shēmas.
Pārveidotājs aprēķina:
* Plūsmas ātrums
* Momentānais plūsmas ātrums
* Kopējais uzkrātais apjoms
Galīgo izvadi var attēlot lokāli vai pārraidīt, izmantojot sakaru saskarnes, piemēram:
* 4–20 mA
* RS485 Modbus
* HART
* Impulsa izeja
* Digitālās komunikācijas protokoli
Kādi faktori ietekmē elektromagnētiskās plūsmas mērījumus?
Lai gan elektromagnētiskie plūsmas mērītāji ir ļoti uzticami, precīzai mērīšanai ir svarīgi vairāki nosacījumi.
1. Šķidruma vadītspēja
Šķidrumam jābūt pietiekamai elektrovadītspējai, lai radītu izmērāmu signālu.
Tipiskas prasības:
Vadītspēja ≥ 5 μS/cm
Piemēroti šķidrumi ir šādi:
* Ūdens
* Notekūdeņi
* Ķīmiskie šķīdumi
* Virca
* Celuloze
Nav piemērots:
* Eļļa
* Degviela
* Benzīns
* Citi nevadoši šķidrumi
2. Caurulei jābūt pilnībā piepildītai
Mērcaurulei vienmēr jābūt piepildītai ar šķidrumu.
Ja caurule ir daļēji tukša:
* Elektrodi var pilnībā nesaskarties ar šķidrumu.
* Signāls kļūst nestabils.
* Mērījumu precizitāte samazinās.
Šī iemesla dēļ izvairieties no elektromagnētisko plūsmas mērītāju uzstādīšanas:
* Cauruļvada augstākajā punktā.
* Pirms brīvas izplūdes atveres.
* Vietās, kur var uzkrāties gaiss.
3. Pareiza iezemēšana
Tā kā mērījumu signāls ir ļoti mazs, zemējums ir būtisks.
Pareiza zemējuma nodrošināšana palīdz:
* Novērst elektriskos traucējumus.
* Stabilizējiet nulles punktu.
* Uzlabot mērījumu ticamību.
Zemējuma gredzeni var būt nepieciešami:
* Plastmasas caurules.
* Ar gumiju oderētas caurules.
* Nevadoši cauruļvadi.
Kāpēc elektromagnētiskajam plūsmas mērītājam nav spiediena zudumu?
Viena no elektromagnētisko plūsmas mērītāju galvenajām priekšrocībām ir tā, ka nav kustīgu daļu vai iekšēju šķēršļu.
Sensora iekšējais diametrs ir gandrīz tāds pats kā cauruļvada diametrs, kas ļauj šķidrumam brīvi plūst.
Ieguvumi ietver:
* Nav papildu spiediena zuduma.
* Piemērots lieliem cauruļu izmēriem.
* Zemas apkopes prasības.
* Laba veiktspēja ar šķidrumiem, kas satur suspendētas cietvielas.
Tas padara elektromagnētiskos plūsmas mērītājus īpaši piemērotus:
* Notekūdeņu attīrīšanas iekārtas.
* Ūdensapgādes sistēmas.
* Kalnrūpniecības lietojumprogrammas.
* Papīra un celulozes rūpniecība.
Vai elektromagnētiskais plūsmas mērītājs var izmērīt pretējo plūsmu?
Jā.
Lielākā daļa elektromagnētisko plūsmas mērītāju var izmērīt divvirzienu plūsmu.
Atkarībā no konfigurācijas skaitītājs var:
* Attēlot plūsmu uz priekšu.
* Attēlot pretējo plūsmu.
* Aprēķiniet kopējo plūsmu dažādos virzienos.
Šī funkcija ir noderīga lietojumos, kuros plūsmas virziens var mainīties, piemēram:
* Ūdens cirkulācijas sistēmas.
* Sūkņa pārbaude.
* Rūpniecisko procesu cauruļvadi.
⸻
Elektromagnētisko plūsmas mērītāju priekšrocības
Elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiem ir vairākas priekšrocības:
Augsta precizitāte
Pareizi uzstādot, tie var nodrošināt stabilus un precīzus mērījumus.
Nav kustīgu daļu
Nav lāpstiņriteņu vai mehānisku detaļu, kas varētu nolietoties.
Piemērots netīriem šķidrumiem
Tie var izmērīt šķidrumus, kas satur:
* Suspendētās cietās vielas
* Šķiedras
* Dūņu daļiņas
Plašs pielietojuma klāsts
Bieži sastopamie pielietojumi ietver:
* Pašvaldības ūdensapgāde
* Notekūdeņu attīrīšana
* Ķīmiskā apstrāde
* Ēdiens un dzērieni
* Kalnrūpniecība
* Apūdeņošana
⸻
Elektromagnētisko plūsmas mērītāju ierobežojumi
Neskatoties uz to priekšrocībām, elektromagnētiskajiem plūsmas mērītājiem ir daži ierobežojumi:
Nevar izmērīt nevadošus šķidrumus
Šķidrumi, piemēram, eļļa un degviela, nerada pietiekamus elektriskos signālus.
Nepieciešama pareiza uzstādīšana
Nepareiza uzstādīšana, slikts zemējums vai gaisa burbuļi var ietekmēt mērījumu stabilitāti.
Nepieciešama vadoša vide
Pirms izvēles jāpārbauda šķidruma vadītspēja.
Elektromagnētiskais plūsmas mērītājs mēra plūsmu, izmantojot Faraday elektromagnētiskās indukcijas likumu. Kad vadošs šķidrums iziet cauri magnētiskajam laukam, tas ģenerē sprieguma signālu, ko uztver elektrodi. Pārveidotājs apstrādā šo signālu un aprēķina plūsmas ātrumu un caurplūdi.
Tā kā tam nav kustīgu daļu, ir nepieciešamas zemas apkopes prasības un tas lieliski darbojas ar vadošiem šķidrumiem, elektromagnētiskais plūsmas mērītājs tiek plaši izmantots ūdens, notekūdeņu, ķīmiskajos un rūpnieciskajos procesos.
Lai mērījumi būtu uzticami, vienmēr pārliecinieties, vai šķidruma vadītspēja ir pietiekama, caurule ir pilnībā piepildīta un ir nodrošināta atbilstoša zemējuma nodrošināšana.
Publicēšanas laiks: 2026. gada 27. jūlijs