Измерение расхода. Электромагнитный метод. Электромагнитные расходомеры широко применяются в промышленности для измерения расхода с 40-х годов ХХ века.

Английский физик Майкл Фарадей в 1831 году доказал, что электрический ток может генерироваться магнитным полем (закон электромагнитной индукции, закон Фарадея). Через 100 лет шведский ученый Father Bonaventura Thurlemann применил эти знания для электропроводных жидкостей, протекающих в трубах, и создал первый в мире электромагнитный расходомер.

Вот как работает этот метод. Внутри каждого расходомера расположены две катушки.

Эти катушки создают постоянное магнитное поле, пронизывающее поток измеряемой среды.

Два электрода, воспринимающих напряжение, расположены диаметрально на стенках трубы.

Для защиты от короткого замыкания между трубой и проводящей жидкостью трубопровод в месте измерения укрывают футеровкой.

Если вещество внутри трубопровода не перемещается – разность потенциалов на концах электродов равна нулю.

Как только измеряемая среда внутри трубопровода начинает перемещаться, магнитное поле прикладывает силу к частицам.  В результате, позитивно и негативно заряженные частицы в потоке притягиваются электродами, из-за чего возникает разность потенциалов.

Напряжение на электродах пропорционально скорости движения вещества в потоке. Зная площадь сечения трубы можно вычислить объемный расход.

Чем больше скорость потока, тем больше заряженных частиц разноименно заряжают электроды и тем выше разность потенциалов.

Для уменьшения влияния паразитных наводок на измеряемый сигнал применяется метод попеременного измерения полярности электродов. В результате все постоянные помехи удаляются сложением разных по знаку напряжений. Это также обеспечивает стабильность нулевой точки измерений.

Достоинства метода:

  • Отсутствие гидродинамического сопротивления
  • Отсутствие подвижных элементов
  • Значительное быстродействие – незаменимы для систем регулирования, где не допускается запаздывание
  • Чистка узла без демонтажа
  • Применение расходомеров в пищевой и биохимической промышленности – отсутствие углублений исключает застаивание и коагулирование измеряемого вещества.
  • Физико-химические свойства (температура, плотность, вязкость) не влияют на точность измерения (если они не изменяют электропроводность)
  • Возможность измерения расхода агрессивных и абразивных сред
  • Применяются для измерения чрезвычайно малых расходов вплоть до 3 • 10-9 м3/с (например расход крови в сосудах) и для больших – 3 м3
  • Широчайший диапазон для однотипного устройства 500:1

Недостатки метода:

  • Необходимость изолирования трубопровода в месте измерения
  • Невозможность измерения расхода непроводящих сред (газ, спирт, легкие нефтепродукты)
  • Требования к прямым участкам – 5…10 D до и после расходомера.
  • Расходомеры (особенно с постоянным магнитом) могут забивать трубопровод металлическим мусором – для этого их приходится периодически отключать
  • Метод очень чувствителен к различного рода неоднородностям потока.

Tags

 
Поделиться в Ok Ok Ok Ok Share for Odnoklassniki Ok Ok

0 Комментариев

Вы можете первым оставить свой комментарий.

Оставить комментарий

 




 

Вы же не робот? *