Sähkömagneettinen virtausmittarin täydellinen opas: mitkä ovat edut, kustannukset, mitattavissa olevat nesteet

Mikä tekee sähkömagneettisesta virtausmittarista valitsemisen arvoisen?

An Sähkömagneettinen virtausmittari mittaa sähköä johtavien nesteiden tilavuusvirtausta ilman liikkuvia osia, ilman painehäviötä ja tarkkuutta tyypillisesti 0,2–0,5 % lukemasta. Se soveltaa Faradayn sähkömagneettisen induktion lakia: magneettikenttä kohdistetaan putken poikki, ja kun johtava neste virtaa sen läpi, kahden elektrodin yli indusoituu virtausnopeuteen verrannollinen jännite. Mitä nopeammin neste liikkuu, sitä ktaikeampi on jännitesignaali, jonka lähetin muuntaa tarkaksi virtauslukemaksi.

Useimmissa teollisuus-, kunnallis- ja prosessisovelluksissa, joissa käytetään vettä, jätevettä, lietteitä, happoja tai elintarvikelaatuisia nesteitä, sähkömagneettinen virtausmittari ylittää mekaaniset vaihtoehdot pitkän aikavälin luotettavuudeltaan ja kokonaiskustannuksiltaan. Keskeinen rajoitus on johtavuus: nesteen sähkönjohtavuuden on oltava vähintään 5 mikrosiemensiä senttimetriä kohti (µS/cm) vakiomalleille ja 0,05 uS/cm erikoistuneille matalan johtavuuden versioille. Puhtaita hiilivetyjä, öljyjä ja kaasuja ei voida mitata.

Mitkä ovat magneettisen virtausmittarin edut?

Magneettisen virtausmittarin etujen ymmärtäminen betonissa, mitattavissa termeissä auttaa perustelemaan investointia ja selventää, mitkä sovellukset hyödyttävät eniten. Seuraavat edut ovat merkittävimmät ja johdonmukaisesti mainitut teollisuus-, kunnallis- ja laboratoriokäytöissä.

Ei liikkuvia osia tarkoittaa erittäin alhaisia huoltokustannuksia

Mekaaniset virtausmittarit (turbiini, siipipyörä, soikea hammaspyörä) sisältävät pyöriviä osia, jotka kuluvat, syöpyvät ja lopulta epäonnistuvat. Sähkömagneettisessa virtausmittarissa ei ole liikkuvia osia virtausputken sisällä. Ainoat kastuvat osat ovat putken vuoraus, kaksi mittauselektrodia ja valinnaisesti maadoitusrengas. Puhdasvesipalvelussa hyvin määritelty sähkömagneettinen virtausmittari voi toimia 15-25 vuotta ilman sisäistä huoltoa . Suuri kunnallinen vesilaitos, joka korvaa kymmenen turbiinimittaria sähkömagneettisilla virtausmittareilla, kattaa tyypillisesti kustannuseron pelkästään ylläpitosäästöissä 3-5 vuotta .

Eilla pysyvä painehäviö

Koska sähkömagneettinen mittausperiaate ei vaadi mitään estämään tai olemaan vuorovaikutuksessa virtaavan nesteen kanssa, oikean kokoinen sähkömagneettinen virtausmittari, jossa on täysireikäinen putki, luo tehokkaasti nolla painehäviö metrin poikki. Vertailun vuoksi samassa linjassa oleva aukkolevymittari luo painehäviön 2-15 psi riippuen virtausnopeudesta, mikä tarkoittaa suoraan pumppausenergiakustannuksia. 6 tuuman vesijohdossa, joka toimii 24 tuntia vuorokaudessa, 5 psi:n painehäviön poistaminen mittarin yli voi säästää 1500–4000 dollaria vuodessa pumpun energiassa, riippuen sähkönopeuksista ja virtausnopeuksista.

Kaksisuuntainen virtauksen mittaus

Sähkömagneettinen virtausmittari mittaa virtausta sekä eteen- että taaksepäin yhtä tarkasti. Tämä on välttämätöntä sovelluksissa, kuten tankkien täyttö- ja tyhjennysjaksoissa, vuorovesivirrassa rannikkoinfrastruktuurissa ja edestakaisin liikkuvissa prosessilinjoissa. Mekaaniset mittarit on tyypillisesti asennettava yhteen suuntaan, eivätkä ne pysty havaitsemaan vastavirtausta. Kaksisuuntainen ominaisuus on sisäänrakennettu lähettimen elektroniikkaan ilman lisäkustannuksia useimmissa nykyisissä malleissa.

Käsittelee hankaavia ja syövyttäviä nesteitä vaurioittamatta

Sähkömagneettisen virtausmittarin vuorausmateriaali voidaan valita vastaamaan prosessinesteen kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia. Yleisiä vuorausvaihtoehtoja ovat PTFE (polytetrafluorieteeni) hapoille ja liuottimille, kova kumi hankaaviin lietteihin, polyuretaani kaivosteollisuuteen ja mineraalien käsittelyyn sekä keramiikka erittäin hankaaviin sovelluksiin, kuten hiililietteeseen tai sementtiin. Keraaminen vuorattu sähkömagneettinen virtausmittari hiililieteputkessa voi kestää turbiinimittaria kauemmin samassa palvelussa kertoimella 5-10 kertaa .

Suuri tarkkuus laajalla virtausalueella

Vakioelektromagneettiset virtausmittarit saavuttavat tarkkuuden 0,5 % lukemisesta kierrosluvun poikki (suurin ja pienimmän mitattavan virtauksen suhde). 100:1 tai suurempi . Erittäin tarkka sähkömagneettinen virtausmittari rajoittaa tämän 0,2 % lukemisesta turndown-suhteet saavuttavat 1000:1 . Tämä laaja ulottuvuus tarkoittaa, että yksi mittari käsittelee sekä erittäin pieniä että erittäin suuria virtauksia ilman vaihtamista instrumenttien välillä, mikä yksinkertaistaa asennusta ja pienentää pääomakustannuksia.

Lähtöyhteensopivuus nykyaikaisten ohjausjärjestelmien kanssa

Nykyiset sähkömagneettiset virtausmittarilähettimet tuottavat standardinmukaisia 4–20 mA analogisia signaaleja, pulssilähtöjä ja digitaalisia protokollia, mukaan lukien HART, PROFIBUS PA, Foundation Fieldbus, Modbus ja FOUNDATION Fieldbus. Tämä tekee integroinnista SCADA-järjestelmien, PLC:iden ja DCS-alustojen kanssa yksinkertaista ja eliminoi signaalinmuuntimien tarpeen useimmissa asennuksissa.

Mitä nesteitä magneettinen virtausmittari voi mitata?

Magneettinen virtausmittari voi mitata mitä tahansa nestettä, jonka sähkönjohtavuus on 5 µS/cm tai enemmän, mukaan lukien vesi, jätevesi, useimmat vesiliuokset, hapot, emäkset, lietteet, elintarvikelaatuiset nesteet ja monet kemialliset prosessinesteet. Perusrajoituksena on, että nesteen täytyy kuljettaa sähkövarausta; johtamattomat nesteet, kuten puhtaat hiilivedyt, demineralisoitu vesi, jonka johtavuus on kynnysarvon alapuolella, ja kaasut ovat vakiomallien mittausalueen ulkopuolella.

Vesi- ja kunnalliset sovellukset

Vesijohtoveden, pohjaveden, jokiveden ja käsitellyn jäteveden johtavuus on selvästi minimikynnyksen yläpuolella, tyypillisesti alueella 100 - 800 µS/cm kunnallisia tarvikkeita varten. Sähkömagneettinen virtausmittari on hallitseva mittaritekniikka vedenjakelussa, puhdistuslaitoksissa ja jätevedenkeräysjärjestelmissä maailmanlaajuisesti. Tyypillisessä kunnallisessa vesiverkossa tarkkuus 0,5 % lukemisesta halkaisijaltaan suuri verkkojohto merkitsee mitattavissa olevaa tulottoman veden vähenemistä (tuotettua, mutta ei laskutettua vettä) ja yleishyödylliset laitokset palautuvat 2–8 % aiemmin laskemattomasta virrasta vanhemmista mekaanisista mittareista vaihtamisen jälkeen.

Jätevesi ja viemäri

Osittain täytetty putkiolosuhteet painovoimavirtaus viemärilinjoissa muodostavat erityisen mittaushaasteen. Vakioelektromagneettiset virtausmittarit vaativat täyden putkivirtauksen. Kuitenkin tarkoitukseen rakennetut osittain täytettyjen putkien sähkömagneettiset mittarit, joissa on useita elektrodiryhmiä, voivat mitata jätevettä putkissa, jotka ovat niin pieniä kuin 10% täynnä . Paineistetuissa jäteveden voimaputkissa tavalliset täysreikäiset sähkömagneettiset virtausmittarit ovat suositeltu valinta, koska ne sietävät suspendoituneita kiintoaineita jopa 40 % tilavuudesta sopivalla vuorausvalikoimalla.

Teollisuuskemikaalit: hapot ja emäkset

Kloorivetyhappoa, rikkihappoa, natriumhydroksidia ja satoja muita teollisuuskemikaaleja mitataan rutiininomaisesti PTFE-vuoratuilla sähkömagneettisilla virtausmittareilla. PTFE on kemiallisesti inertti käytännöllisesti katsoen kaikille hapoille, emäksille ja liuottimille lämpötiloissa enintään 180°C (356°F) . Elektrodimateriaalit valitaan prosessinesteen mukaan: Hastelloy C -elektrodit hapettavia happoja varten, tantaalielektrodit erittäin väkevälle rikki- tai suolahapolle ja titaanielektrodit klooria sisältäville liuoksille.

Ruoka, juoma ja farmaseuttiset nesteet

Maito, hedelmämehu, olut, viini, tomaattipasta, kastikkeet, nestemäiset sokerit ja farmaseuttiset prosessinesteet ovat kaikki mitattavissa saniteettiluokan sähkömagneettisella virtausmittarilla. Näissä yksiköissä on 3A tai EHEDG sertifioitu mallit, joissa on sähkökiillotetut ruostumattomasta teräksestä valmistetut vuoraukset tai hyväksytyt PTFE-vuoraukset, hygieeniset tri-clamp-liitokset ja tasaiset virtausputket, joissa ei ole rakoja bakteerien kasvua varten. Tarkkuus 0,2 % - 0,5 % tukee tarkkaa annostelua ja reseptien hallintaa juomien ja elintarvikkeiden tuotantolinjoilla.

Lietteet ja kaivosprosessinesteet

Mineraalilietteet, paperimassa, hiilivesiseokset ja keraamiset liuskat ovat vaativimpia virtausmittaussovelluksia. Sähkömagneettinen virtausmittari on usein ainoa käyttökelpoinen tekniikka, koska lietteen johtavuus (liuenneista suoloista ja suspendoituneista johtavista hiukkasista) on tyypillisesti korkea, kun taas kiintoainepitoisuus tuhoaisi turbiinin tai Coriolis-mittarin. Kovakumi-, polyuretaani- ja keraamiset vuoraukset kestävät hiukkasten aiheuttamaa hankausta. Elektrodimallit, joissa on kovettuneet kärjet tai uppoasennetut elektrodit, estävät kerääntymisen ja vaurioitumisen runsaasti kiintoainepitoisuutta sisältävissä lietteissä.

Nesteet, joita ei voi mitata

Seuraavat nestetyypit jäävät vakiosähkömagneettisen virtausmittarin mittauskyvyn ulkopuolelle:

• Öljytuotteet mukaan lukien raakaöljy, bensiini, diesel ja voiteluöljyt (johtavuus alle 0,05 µS/cm useimmissa tapauksissa)
• Puolijohteiden valmistuksessa käytetty erittäin puhdas vesi (johtavuus voi olla niinkin alhainen kuin 0,055 µS/cm, mikä vaatii erikoistuneita matalan johtavuuden malleja)
• Nestemäiset kaasut mukaan lukien nesteytetty maakaasu ja nestemäinen typpi
• Erittäin ilmastetut nesteet, joissa kaasukuplapitoisuus ylittää noin 3 tilavuusprosenttia, mikä aiheuttaa signaalin epävakautta
• Höyry ja kaikki kaasumaiset aineet

Mikä on magneettisen virtausmittarin hinta?

Magneettisen virtausmittarin hinta vaihtelee noin 300 dollarista 400 dollariin halkaisijaltaan pienen (1/2 tuuman) kompaktin yksikön osalta ja 8 000 dollarista 25 000 dollariin tai enemmän halkaisijaltaan suuriin (12 tuumaa ja enemmän) korkealaatuisiin malleihin, joissa on edistyneet lähettimet ja vaarallisten alueiden sertifiointi. Hintojen vaihtelun aiheuttajien ymmärtäminen auttaa ostajia määrittelemään oikean tuotteen ilman, että he maksavat ominaisuuksista, joita he eivät tarvitse.

Ensisijaiset kustannustekijät

Seuraavat tekijät aiheuttavat suurimman osan hintavaihtelusta sähkömagneettisten virtausmittarien mallien välillä missä tahansa putkikoossa:

• Putken halkaisija: suurin yksittäinen kustannusmuuttuja. 2 tuuman yksikkö maksaa noin 2–3 kertaa saman valmistajan 1 tuuman yksikön hintaa, kun taas 10 tuuman yksikkö voi maksaa 10–20 kertaa enemmän materiaalisisällön ja kelojen monimutkaisuuden vuoksi.
• Vuorausmateriaali: kova kumi on halvin vaihtoehto. PTFE lisää 15-30 % perushintaan. Keraamiset vuoraukset ovat 50–150 % korkealuokkaisia, mutta ne ovat välttämättömiä hiomalietteen huoltoon.
• Elektrodin materiaali: 316L ruostumaton teräs on vakiovaihtoehto ja halvin. Hastelloy C lisää noin 200–800 dollaria. Tantaali- tai platinaelektrodit voivat lisätä 1 000–3 000 dollaria paria kohden.
• Tarkkuusluokka: vakio 0,5 % tarkkuus sisältyy perushintaan. Päivitys korkean tarkkuuden sähkömagneettiseen virtausmittariin 0,2 % tarkkuudella lisää tyypillisesti 20–40 % ostohintaa.
• Lähettimen ominaisuudet: 4–20 mA:n peruslähtölähettimet ovat edullisimpia. HART-viestinnän lisääminen lisää 100–300 dollaria. PROFIBUS PA- tai Foundation Fieldbus -lähettimet lisäävät 300–800 dollaria. Kaksiosastoiset etälähettimet korkeisiin lämpötiloihin tai tärinäalttiisiin asennuksiin lisäävät 500–1500 dollaria.
• Vaarallisten alueiden sertifiointi: Räjähdysvaarallisissa tiloissa käytettävä ATEX- tai IECEx-sertifikaatti lisää tyypillisesti 15-30 % lähettimen hintaan.
• Prosessiliitäntä ja paineluokitus: laipalliset liitännät ANSI Class 300 tai sitä korkeampiin paineluokkiin maksavat enemmän kuin tavalliset luokan 150 laipat. Ruoka- ja lääkepalveluiden hygieeniset kolmiliittimet lisäävät 200–600 dollaria metriltä.

Tyypilliset hintaluokat putken koon ja teknisen tason mukaan

Kokonaisomistuskustannukset vs. ostohinta

Ostohinta on vain osa todellista kustannuskuvaa. Sähkömagneettisen virtausmittarin 10 vuoden kokonaisomistuskustannukset (TCO) ovat usein 30-50 % pienempi kuin vastaavan kokoinen turbiinimittari, kun huolto-, kalibrointi- ja seisokkikulut sisältyvät hintaan. Merkittävimmät säästöt saadaan eliminoimalla roottorin ja laakerin vaihdot (jotka tapahtuvat 1–3 vuoden välein turbiinimittareissa hintaan 200–800 dollaria tapahtumaa kohti), välttämällä painehäviöihin liittyviä pumppauskustannuksia ja vähentämällä kalibrointitiheyttä. Hyvin määritelty sähkömagneettinen virtausmittari tarvitsee tyypillisesti vain uudelleenkalibroinnin joka kerta 5-10 vuotta , verrattuna useimpien mekaanisten mittareiden vuotuiseen kalibrointiin säilytyssiirtosovelluksissa.

Erittäin tarkka sähkömagneettinen virtausmittari: Kun tavallinen tarkkuus ei riitä

A Erittäin tarkka sähkömagneettinen virtausmittari saavuttaa 0,2 %:n tai paremman tarkkuuden lukemasta, sammutussuhteen jopa 1000:1 ja pitkän aikavälin vakauden, joka säilyttää kalibroinnin spesifikaatioiden sisällä vähintään 5 vuoden ajan tarkistusten välillä. Tämä suoritustaso vaaditaan tietyissä sovelluksissa, joissa mittausvirheellä on suoria taloudellisia, lainsäädännöllisiä tai turvallisuusvaikutuksia.

Mikä erottaa teknisesti erittäin tarkan sähkömagneettisen virtausmittarin

Useat tekniset ominaisuudet erottavat korkean tarkkuuden sähkömagneettisen virtausmittarin vakiomallista:

• Monitaajuinen heräte: Standardi sähkömagneettiset virtausmittarit käyttävät yhtä pientä viritystaajuutta (tyypillisesti 6,25 Hz tai 12,5 Hz). High Precision -malleissa käytetään kaksi- tai monitaajuista herätettä (yhdistämällä matalat ja korkeat taajuudet, kuten 6,25 Hz ja 75 Hz samanaikaisesti) vaimentamaan virtauksen turbulenssista, elektrodien pinnoitteesta ja sähkömagneettisista häiriöistä aiheutuvaa kohinaa, mikä parantaa signaalin vakautta ja matalan virtauksen tarkkuutta.
• Jäljitettävä tehdaskalibrointi: Korkean tarkkuuden sähkömagneettiset virtausmittarit on kalibroitu sertifioiduilla virtauslaitteilla, jotka ovat jäljitettävissä kansallisiin standardeihin (NIST Yhdysvalloissa, PTB Saksassa). Itse laitteiston kalibrointiepävarmuuden on oltava alle 0,1 %, jotta mittari voidaan sertifioida 0,2 %:n tarkkuudella. Kalibrointisertifikaatit sisältävät tietoja useista virtauspisteistä koko toiminta-alueella.
• Tehostettu signaalinkäsittely: 32-bittinen tai korkeampi digitaalinen signaalinkäsittely lähettimessä käyttää kehittyneitä suodatus- ja kohinanpoistoalgoritmeja. Lämpötilan kompensointi korjaa nesteen lämpötilan ja kelan vastuksen muutoksista johtuvan signaalin poikkeaman. Tyhjän putken tunnistuspiirit estävät vääriä lukemia, kun putki ei ole täynnä.
• Elektrodin itsevarmennus: Joissakin korkean tarkkuuden sähkömagneettisissa virtausmittarimalleissa on automaattinen elektrodien impedanssin tarkistus, joka havaitsee pinnoitteen, korroosion tai vauriot ja varoittaa käyttäjää ennen kuin mittaustarkkuuteen vaikuttaa, mikä mahdollistaa olosuhteisiin perustuvan ylläpidon aikaperusteisen kalibroinnin sijaan.

Sovellukset, jotka vaativat erittäin tarkkaa sähkömagneettista virtausmittarin suorituskykyä

• Säilytyssiirron laskutus: vesilaitosten, kemikaalien jakelijoiden ja teollisuustoimittajien, jotka laskuttavat asiakkaita tilavuusvirtauksen perusteella, on noudatettava metrologisia määräyksiä (kuten OIML R49 vesimittareille tai MID Annex MI-001 Euroopassa), joissa määritellään suurin sallittu virhe. Näiden standardien mukaan sertifioitu korkean tarkkuuden sähkömagneettinen virtausmittari on usein lain mukaan velvoitettu laskuttamaan tietyt virtauskynnykset.
• Lääkeprosessin varmennus: FDA 21 CFR Part 11 ja EU GMP Annex 11 edellyttävät dokumentoitua näyttöä siitä, että prosessimittaukset ovat tarkkoja ja että kalibrointitietueita ylläpidetään. Erittäin tarkka sähkömagneettinen virtausmittari, jossa on elektroniset kalibrointitietueet, täyttää nämä nestemäisten ainesosien annosteluvaatimukset lääkevalmistuksessa.
• Kemiallisen reaktion hallinta: jatkuvatoimisissa reaktoreissa reagenssivirtausten suhdetta on säädettävä tiukoille toleransseille tuotteen laadun ylläpitämiseksi ja karkaavien reaktioiden estämiseksi. 1 %:n virhe virtaussuhteessa joissakin reaktioissa voi muuttaa tuotteen pH:ta täydellä yksiköllä tai muuttaa saantoa 2-5 prosenttiyksikköä . Korkean tarkkuuden sähkömagneettiset virtausmittarit jokaisessa reagenssisyötössä varmistavat suhteen säädön kemian vaatimalla tasolla.
• Energian ja veden laskenta isoissa tiloissa: sairaalat, yliopistot ja tuotantolaitokset, jotka seuraavat vedenkulutusta useissa rakennuksissa tai kustannuspaikoissa, hyötyvät korkean tarkkuuden sähkömagneettisista virtausmittareista jokaisessa haarassa, koska pienet systemaattiset virheet kymmenissä metreissä kerääntyvät merkittäviksi laskutuspoikkeavuuksiksi vuosittaisen auditoinnin tasolla.

Standardin ja korkean tarkkuuden sähkömagneettisten virtausmittarien teknisten tietojen vertailu

Sähkömagneettisten virtausmittareiden asennusvaatimukset ja parhaat käytännöt

Oikea asennus on yhtä tärkeä kuin oikea spesifikaatio: jopa korkean tarkkuuden sähkömagneettinen virtausmittari ei toimi, jos se asennetaan riittämättömien suorien putkien, väärän maadoituksen tai väärän asennon kanssa. Seuraavat vaatimukset koskevat kaikkia tavallisia sähkömagneettisia virtausmittareita ja ovat erityisen tärkeitä erittäin tarkkoja asennuksia varten.

Suoran putken kulkuvaatimukset

Sähkömagneettiset virtausmittarit vaativat kehittyneen, symmetrisen nopeusprofiilin nimellistarkkuuden saavuttamiseksi. Ylävirran häiriöt, kuten kulmat, venttiilit, pumput ja vähennysventtiilit, vääristävät virtausprofiilia ja aiheuttavat mittausvirheitä. Vakioasennusvaatimukset määrittelevät:

• Vähintään 5 putken halkaisijaa (5D) suoraa putkea ylävirtaan mittarin sisääntuloa useimpien yksitasoisten häiriöiden, kuten yhden kulmakappaleen, jälkeen
• Vähintään 10D ylävirtaan tason ulkopuolisten häiriöiden jälkeen, kuten kaksi kulmaa eri tasossa tai osittain auki oleva venttiili
• Vähintään 2D–3D suoraa putkea myötävirtaan mittarin ulostulosta
• Jos käytettävissä ei ole riittävästi suoraa ajoa, virtauksen säädin ennen mittaria voi pienentää tarpeen niinkin pieneen kuin 2D ylävirtaan samalla kun se palauttaa mittaustarkkuuden

Maadoitus ja sähköasennus

Oikea maadoitus on välttämätöntä sähkömagneettisen virtausmittarin tarkkuuden kannalta. Putkijärjestelmän hajavirrat voivat aiheuttaa kohinaa mittauselektrodeissa ja aiheuttaa nollapisteen poikkeaman tai virheellisiä lukemia. Maadoitusvaatimukset:

• Mittarin runko on maadoitettava prosessimaahan alla olevalla resistanssilla 10 ohmia . Metalliputkissa laippojen liittäminen prosessimaahan yleensä riittää. Muovisille tai vuoratuille putkille on asennettava maadoitusrenkaat tai maadoituselektrodit mittarin laippojen ja putken väliin.
• Virtausputken ja kauko-asennettavan lähettimen väliset signaalikaapelit on suojattava, ja suoja on maadoitettu vain toisesta päästään maasilmukoiden estämiseksi. Virtausputken ja lähettimen välisen kaapelin pituus ei saa ylittää 10 metriä vakiokaapelille or 50 metriä matalan kapasitanssin suojatussa kaapelissa .
• Virransyötön lähettimeen tulee olla puhdas: jännitevaihtelut yli 10 % nimellisarvosta voi vaikuttaa lähettimen vakauteen vanhemmissa malleissa. Nykyaikaiset lähettimet, joissa on hakkuriteholähde, sietävät yleensä syöttövaihteluita 85-265 VAC .

Suuntautuminen

Sähkömagneettinen virtausmittari voidaan asentaa vaakasuoraan, pystysuoraan tai kaltevaan putkilinjaan. Useimmissa sovelluksissa suositeltu suunta on pystysuora putki ylöspäin suuntautuvalla virtauksella , joka varmistaa, että putki pysyy täynnä kaikilla virtausnopeuksilla ja eliminoi ilman kerääntymisen vaaran vaakasuoran asennuksen yläosaan. Vaaka-asennuksissa kaksi mittauselektrodia tulee sijoittaa kohdalleen Kello 3 ja 9 (vaakataso) , ei kello 12 tai 6 paikoissa, joissa kaasukuplat tai laskeutuneet kiinteät aineet voivat peittää elektrodin ja vaarantaa mittauksen.

Usein kysytyt kysymykset

1. Mikä on sähkömagneettinen virtausmittari ja miten se toimii?

Sähkömagneettinen virtausmittari mittaa johtavien nesteiden virtausnopeutta Faradayn sähkömagneettisen induktion lain avulla. Virtausputken ulkopuolelle asennettu kelapari muodostaa magneettikentän putken reiän poikki. Kun johtava neste virtaa tämän kentän läpi, pieni jännite indusoituu kahden putken seinämään asennetun elektrodin yli. Lähetin mittaa tämän jännitteen ja muuntaa sen virtausnopeuslukemaksi. Indusoitu jännite on suoraan verrannollinen keskimääräiseen virtausnopeuteen, joten mittaus on luonnostaan ​​lineaarinen eikä vaadi kalibrointikorjauskäyriä.

2. Mitä etuja magneettisella virtausmittarilla on turbiinimittariin verrattuna?

Magneettisen virtausmittarin tärkeimmät edut turbiinimittariin verrattuna ovat: ei liikkuvia osia (turbiinin roottorit ja laakerit kuluvat ja ne on vaihdettava 1-3 vuoden välein tyypillisessä käytössä), lähes nollapainehäviö (turbiinit luovat mitattavissa olevan virtausvastuksen), kyky käsitellä lietteitä ja viskoosisia nesteitä vaurioitta (turbiinit tukkeutuvat ja alhaisella nopeudella) on parempi. nopeus, jonka alapuolella roottori pysähtyy) ja kaksisuuntainen mittaus (turbiinit ovat tyypillisesti yksisuuntaisia). Magneettisella virtausmittarilla on tyypillisesti 10 vuoden kokonaisomistuskustannukset 30-50 % pienempi kuin vastaava turbiinimittari samassa palvelussa.

3. Mitä nesteitä magneettinen virtausmittari EI voi mitata?

Magneettinen virtausmittari ei voi mitata johtamattomia nesteitä. Tämä sisältää öljytuotteet (raakaöljy, bensiini, diesel, useimmat voiteluaineet), nestemäiset hiilivedyt, puhdas tislattu tai deionisoitu vesi, joka on johtavuuskynnyksen alapuolella, nestemäiset kaasut, höyry ja kaikki kaasumaiset väliaineet. Se taistelee myös erittäin hiilihapollisten nesteiden kanssa, joissa kaasukuplapitoisuus ylittää noin 3 tilavuusprosenttia , koska kaasu katkaisee johtavan polun elektrodien välillä ja aiheuttaa signaalin epävakautta. Erikoisversiot, joissa on matalan johtavuuden korjaus, voivat laajentaa mittausaluetta alaspäin 0,05 uS/cm , mutta tämä on silti useimpien hiilivetyjen nesteiden johtavuuden yläpuolella.

4. Mikä on magneettisen virtausmittarin hinta 4 tuuman vesijohdolle?

Normaalissa 4 tuuman (DN100) sähkömagneettisessa virtausmittarissa puhtaan veden palvelussa, jossa on 4–20 mA peruslähetin ja kova kumivaippa, ostohinta on tyypillisesti alueella 1200–2500 dollaria . HART-viestinnän lisääminen nostaa tämän 2 500 - 4 500 dollariin. Korkean tarkkuuden sähkömagneettinen virtausmittari samalle koolle 0,2 prosentin tarkkuudella ja Foundation Fieldbus -lähdöllä maksaa 5 000–9 000 dollaria. Asennuskustannukset (putken leikkaus, laippaus, johdotus) yleensä lisäävät 500–2000 dollaria riippuen paikallisista työvoimahinnoista ja työpaikan olosuhteista.

5. Mikä on sähkömagneettisen virtausmittarin vähimmäisjohtavuus?

Vakioelektromagneettiset virtausmittarit vaativat vähintään nesteenjohtavuuden 5 µS/cm . Useimmat vesijohtovedet, prosessivedet, jätevedet, hapot ja vesipohjaiset kemialliset liuokset ylittävät selvästi tämän kynnyksen. Erikoistuneet matalan johtavuuden mallit (käytetään erittäin puhtaassa vedessä, demineralisoidussa vedessä ja tietyissä elintarvikesovelluksissa) laajentavat mittausalueen 0,05 uS/cm . Epäselvissä tapauksissa johtavuusmittari tai nesteen toimittajan tietolehti voi vahvistaa, onko neste mitattavissa olevan alueen sisällä.

6. Kuinka tarkka korkean tarkkuuden sähkömagneettinen virtausmittari on?

Erittäin tarkka sähkömagneettinen virtausmittari saavuttaa tarkkuuden ±0,2 % lukemasta koko toiminta-alueellaan, ja joidenkin mallien arvo on ±0,15 % tietyille putkikokoille ja virtausolosuhteille. Tämä on ±0,5 % tavallisissa sähkömagneettisissa virtausmittareissa ja ±1 % - 3 % suutinlevyissä. Pitkäaikainen drift on tyypillisesti pienempi kuin 0,1 % vuodessa , mikä tarkoittaa, että tänään kalibroitu mittari on edelleen ilmoitettujen tarkkuusmääritysten sisällä 5 vuotta jatkuvaa toimintaa ilman uudelleenkalibrointia useimmissa sovelluksissa.

7. Toimiiko sähkömagneettinen virtausmittari elintarvikelaatuisten nesteiden kanssa?

Kyllä. Terveysluokan sähkömagneettiset virtausmittarit on suunniteltu elintarvike-, juoma- ja lääkesovelluksiin. Niissä on 3A- tai EHEDG-sertifioidut mallit, sileät PTFE- tai sähkökiillotetut ruostumattomasta teräksestä valmistetut vuoraukset, joissa ei ole rakoja bakteerien kasvua varten, ja hygieeniset tri-clamp- tai SMS-liitännät, jotka mahdollistavat Clean-in-Place (CIP)- ja Sterilize-in-Place (SIP) -toimenpiteet. Yleisiä elintarvikesovelluksia ovat maito, mehu, olut, viini, tomaattituotteet, nestemäiset munat, ruokaöljyt ja nestemäiset sokerit. PTFE-vuoraukset ovat myös yhteensopivia CIP-sykleissä käytettyjen puhdistusaineiden, kuten natriumhydroksidin ja typpihapon kanssa.

8. Kuinka kauan sähkömagneettinen virtausmittari kestää?

Puhtaassa vedessä tai hankaamattomissa kemikaaleissa hyvin määritelty sähkömagneettinen virtausmittari voi toimia ilman sisäistä huoltoa. 15-25 vuotta . Yleisimmät vikatilat ovat elektrodien pinnoitus (estettävä oikealla materiaalivalinnalla ja säännöllisellä puhdistuksella), vuorauksen heikkeneminen kemiallisen vaikutuksen seurauksena (estettävä oikealla vuorauksen spesifikaatiolla) ja lähettimen elektroniikan vika (tyypillisesti 10–20 vuoden kuluttua). Hiomalietteen käytössä vuorauksen kuluminen rajoittaa käyttöikää 3-10 vuotta riippuen hiukkaskoosta, pitoisuudesta ja nopeudesta; keraamiset vuoraukset kestävät pisimpään näissä olosuhteissa.

9. Mittaako sähkömagneettinen virtausmittari massavirtaa tai tilavuusvirtaa?

Sähkömagneettinen virtausmittari mittaa tilavuusvirtaus (litraa sekunnissa, kuutiometriä tunnissa, gallonaa minuutissa jne.) suoraan indusoidusta jännitesignaalista. Se ei luonnostaan ​​mittaa massavirtaa. Massavirtauksen saamiseksi tilavuuslukema on kerrottava nestetiheydellä, joka on joko mitattava erikseen (densitometrillä) tai syötettävä vakiona lähettimen konfiguraatioon. Massavirtauksen tarkkuutta vaativissa prosessinsäätösovelluksissa Coriolis-massavirtausmittari mittaa massaa suoraan, mutta huomattavasti korkeammalla hinnalla ja herkemmin asennusolosuhteille.

10. Mitä huoltoa sähkömagneettinen virtausmittari vaatii?

Puhtaassa huollossa vuosihuolto käsittää vuorauksen ja elektrodien silmämääräisen tarkastuksen pinnoitteen tai vaurioiden varalta (joka tehdään avaamalla laipat suunniteltujen sammutusten aikana), maadoitusvastuksen tarkastuksesta ja varmistuksesta, että lähettimen lähtö vastaa riippumatonta virtaustarkistusta, kuten kiinnitettävää ultraäänimittaria. Elektrodien puhdistus pehmeällä liinalla ja miedolla happoliuoksella (jos yhteensopiva vuorauksen kanssa) palauttaa mittaustarkkuuden, jos pinnoite löytyy. Kalibroinnin tarkistus vaaditaan yleensä joka kerta 5 vuotta vakiosovelluksiin ja jokaiseen 2 vuotta säilytyksen siirtoasennuksiin. Voitelua, tiivisteiden vaihtoa tai roottorin huoltoa ei tarvita koskaan.