SILVER AUTOMATION INSTRUMENTS LTD.
PRODUCT_CATEGORY

БАҚ арқылы
Ағын өлшегіш
Деңгей өлшегіш

Электромагниттік шығын өлшегіш дегеніміз не?


Электромагниттік шығын өлшегіштердің тарихи дамуы

 Electromagnetic Flow Meters

Фарадей 1832 жылы қозғалатын сұйықтық үшін магнит өрісінде индукциялық электр қозғаушы күштің пайда болу мүмкіндігін ашты, бірақ Уильямс шығын өлшегішке ұқсас бірінші компонентті 1930 жылға дейін хабарлады. Электромагниттік шығын өлшегіштердің ең алғашқы шынайы дамуы медициналық саладан келді және Колин (1936, 1941) ұсынған көптеген идеялар қазір стандартты тәжірибеге айналды. 1941 жылы Тюрлеман алдымен жалпы дәлелдеме берді, кейінірек осы тарауда (қосымша негіздер үшін Thürlemann, 1955 және Shercliff, 1962 қараңыз)
- 1950 жылдары өнеркәсіпте электромагниттік шығын өлшегіштердің дамуы келесі тармақтармен қатар жүрді:
- 1953 жылы Нидерландыда Tobiflux шығын өлшегіштері (Tobi, 1953) жабысқақ синтетикалық жібекті, құмды, суды және қышқылды суспензияны өлшеу үшін пайдаланылды;
- Фоксборо 1952 жылы патенттік құқықтарға ие болды;
- Бірінші коммерциялық аспап 1954 жылы пайда болды (Balls and Brown, 1959);
- ядролық реакторларда қолдану;
- Дж.А. Шерклифтің маңызды кітабын шығаруға әкелген байланысты жұмыс (1962).

Электромагниттік шығын өлшегіштің принципі

Principle of electromagnetic flow meter

Біз магнит өрісінде қозғалатын өткізгіштің қарапайым индукциясынан бастаймыз. 1-суретте көрсетілгендей, тұрақты магнитті кесетін мыс сым магниттік индукция сызықтарын тудырады. Мыс сым магниттік индукция сызығына және мыс сымының ұзындығына перпендикуляр бағытта V жылдамдықпен қозғалады, осылайша мыс сымның екі ұшында BlV шамасындағы электр қозғаушы күш пайда болады, мұндағы l — мыс сымның ұзындығы, В — магнит индукциясының қарқындылығы.

a wire moves in a magnetic field
1-сурет: Сым магнит өрісінде қозғалған кезде екі ұшында потенциалдар айырымы пайда болады

2-суретте электромагниттік шығын өлшегіштің негізгі сипаттамалары көрсетілген. Сұйықтық дөңгелек көлденең қимасы бар құбыр арқылы өтеді, әдетте құбыр арқылы өтетін айнымалы ток арқылы тігінен пайда болатын магнит өрісі бар. Магнит өрісінің құбыр арқылы өтуін қамтамасыз ету үшін құбырдың өзі магниттік емес материалдан жасалған болуы керек. Суреттен біз құбырдың екі электродтарын қамтитын сұйық сым магниттік индукция сызықтарын әртүрлі жылдамдықпен кесетін мыс сым сияқты екенін елестете аламыз, осылайша екі шетінде де электр қозғаушы күш пайда болады. Қысқа тұйықталуды болдырмас үшін құбырды оқшаулағыш материалмен қаптайды. Сұйықтықтағы кернеу түтік қабырғасына орнатылған электродтар арқылы өлшенеді.

a wire moves in a magnetic field
2-сурет: Қарапайым электромагниттік шығын өлшегіш
Three wires move at different speeds in a magnetic field
3-сурет: Кеңістікте біркелкі таралмаған магнит өрісінде үш сым әртүрлі жылдамдықпен қозғалады.

3-суретте көрсетілгендей, магнит өрісінде бірнеше сым қозғалады деп есептейміз. Р сымы күшті магнит өрісінің В аймағында V жылдамдықпен, Q сымы сол аймақта V/2 жылдамдықпен, ал R сымы салыстырмалы түрде әлсіз магнит өрісі В/4 аймағында V жылдамдықпен қозғалады. Олар тудыратын магнит индукциясының қарқындылығы бір-бірінен ерекшеленеді:

P: ΔU p =BIV
Q: ΔU q =BIV/2
R: Δ U R = BIV/4

Егер бұл сымдар бір-біріне қосылса, ток пайда болады, бірақ потенциалдар айырмашылығына байланысты Омдық жоғалтуларға байланысты Δ азаяды. Сол талқылауды 2-суретке қайтара отырып, күрделі потенциал диаграммасын және циклдік токты аламыз. Осы айқын күрделілікке қарамастан, шығын өлшегіштердің практикалық қолдану теңдеуі әртүрлі жағдайларда әлі де өте қарапайым. Электродтар арасындағы индукциялық кернеу:

ΔU EE =BDV m

Олардың ішінде В – магнит индукциясының қарқындылығы, Т бірлігі; D – құбырдың диаметрі, м бірлігі; V м
- құбырдағы ағынның орташа жылдамдығы, бірлік м/с. Бұл шығын өлшегіштің негізгі теңдеуі келесі шарттарда қолданылады:
·Магнит өрісі біркелкі;
·Сұйықтықтардың жылдамдығының таралуы осьтік симметриялы.
Заманауи дизайнда жоғарыда аталған шарттарды орындау қиын. Сондықтан дизайн біркелкі күшті магнит өрісінен алыс жерде сұйықтық жылдамдығының таралуының шығыс сигналына әсерін барынша азайту үшін дамыды.

Электромагниттік шығын өлшегіштің жиырылуы

4-суретте өнеркәсіптік нүктелік электродты электромагниттік шығын өлшегіштің негізгі компоненттері көрсетілген. Өнеркәсіптік шығын өлшегіштер екі бөліктен тұрады: сенсорлық блок (негізгі құрамдас) және түрлендіргіш қондырғы (екінші компонент).
Main components of industrial electromagnetic flowmeter
4-сурет: Өнеркәсіптік электромагниттік шығын өлшегіштің негізгі компоненттері

Сезімтал бөлікке оқшауланған өлшеу түтігі, фланецті қосылыс, магнит өрісін тудыратын катушкалар және электродтар кіреді. Сонымен қатар, әдетте магнит өрісіне пропорционал анықтамалық сигналдарды жасау үшін құралдар беріледі. Айнымалы токпен қоректендіру жүйелері үшін әдетте ток трансформаторлары немесе анықтау катушкалары қолданылады; Тұрақты ток жүйелері үшін әдетте тұрақты индукциялық ток өлшенеді.

Түрлендіру бөлігі әдетте түрлендіргіш деп аталады, ол келесі функцияларды орындайды:
1. Сұйықтық сигналдарын күшейту және өңдеу;
2. Адасқан электр қозғаушы күшін жою;
3. Түрлендіргіштің кернеудің ауытқуына және электромагниттік кедергілерге сезімтал еместігіне көз жеткізіңіз;
4. Қауіпсіздік деңгейін қамтамасыз ету;
5. Пайдаланушының басқару компьютерімен тиімді байланыс.

Электромагниттік шығын өлшегіш Сенсорлық блок (негізгі компонент)

Electromagnetic flow meter sensor part
Электромагниттік шығын өлшегіш сенсор бөлігі

Магнит өрісінің өтуін қамтамасыз ету үшін өлшеу түтігі (5-суретті қараңыз) әдетте магнитті емес. Оның диаметрі 2 ~ 3000 мм болуы мүмкін, қалыпты сұраныс - 2 "өлшем", 3" өлшемді шығын өлшегіш , 4 дюймдік шығын өлшегіш, 8 дюймдік шығын өлшегіш және т.б. Ол өте алатын ағын диапазоны 0~28500м³/сағ немесе одан жоғары болуы мүмкін. Түтіктің ішкі беті сигналдың қысқа тұйықталуын болдырмау үшін оқшауланған. Электродтар диаметрдің екі ұшына орнатылады және олардың қосылуы магниттік индукция сызығына перпендикуляр. Электродтар әдетте өте кішкентай (диаметрі 5~20мм) және кейде нүктелік электродтар немесе түйме электродтары деп аталады. Кейбір конструкцияларда 90 ° доғасы және диаметріне жақын ұзындығы болуы мүмкін үлкен электродтар да бар.

1-кестеде көбінесе құбыр сегменттерінің айналасында қалыптасатын және фланецті қосылыстармен біріктірілген кейбір типтік оқшаулау материалдары берілген. Ағынның шамадан тыс жылдамдығы (4 м/с астам) тозуды тудыруы мүмкін және қаптаманы қорғауды қолдануға болады (Ginesi және Annarummo, 1994). Бұрын жерлендіру сақиналары төселген немесе электр өткізбейтін құбырлардағы электродтарды өлшеу үшін тірек нүктелері ретінде пайдаланылды. Кейбір конструкцияларда анықтамалық тақта немесе электрод жерге тұйықталмауы мүмкін. Сұйықтық тасымалдайтын токтың арқасында ол жерге тұйықтау арқылы жерге ағып, токтың зақымдалуына әкеледі. Бұл жағдайда аспап потенциалын қалқымалы етіп жасауға болады, ал құралдың қауіпсіздігін оқшаулағыш түрлендіргіш арқылы қамтамасыз етуге болады.
Magnetic flow meter Test Tube
5-сурет: Магниттік шығын өлшегіш сынақ түтігі

Table 1 Lining Materials and Their Temperature Limits (to be verified with the manufacturer)
Material Application Temperature limit/℃
Natural rubber Prevent wear and chemical substances. -20~70
Chloroprene rubber Under oil and grease conditions, it can effectively prevent wear and chemical corrosion. 0~100
Teflon Hard rubber Prevent adhesion and chemical corrosion. 0~90
Fluorocarbon Polyurethane Artificial rubber Slurry
Polyurethane Prevent wear and impact. -50~70
Polytetrafluoroethylene (PTFE) Wear resistant, chemical resistant,suitable for food. -50~200
Ceramic 99.9% alumina (Al₂O₃) and ceramic metal (Pt-Al₂O₃) electrodes,sintered together


Сұйықтықты өлшеуге арналған магметрлердегі электродтық материалдар және дизайн

сұйық магниттік шығын өлшегіштің дизайны

Электрод әдетте құбырдың ішкі төсемінен өтіп, сұйықтықпен жанасады. Электрод әдетте ішкі төсеу материалы арқылы өтетін шар тәрізді болт болып табылады және ақырында болтқа электр сымы арқылы қосылады. Электродтар мен сұйықтықтардың жанасуына байланысты электрод материалдарын мұқият таңдау керек. Қолданылатын материалдардың кейбірі магниттік емес тот баспайтын болат (коррозиялық сұйықтықтар), платина иридий қорытпасы, Monel, тантал, титан, цирконий (коррозиялық сұйықтықтар үшін) және Hastelloy-C болып табылады. Тот баспайтын болатты балшықты өлшеуде, сондай-ақ керамикалық төсем мен электрод комбинацияларында пайдалану ұсынылады.

Қағаз целлюлоза өнеркәсібіндегі магниттік шығынды өлшеуге арналған электродтар

Целлюлоза және басқа қолданбаларда қағаз немесе басқа материалдар электродтармен соқтығысып, шу тудыруы мүмкін. Өндірушінің айтуынша, электродтарды кеуекті керамикамен жабу бұл әсерді азайтуы мүмкін. Шлам шығынын өлшегіштер қажет.

Электродтар мен сұйықтықтардың жанасуына байланысты электродтарды тазалаудың әртүрлі әдістері қолданылды. Мыналарды қамтиды:
• Сүрту (бетті сүрту үшін электродтың ортасынан қырғыш немесе щетка өтуі мүмкін) (Rose and Vass, 1995);
• Балқыту (басқа электрондық қосылымдарды ажырату және жеткілікті үлкен токпен электрод бетіндегі шөгінділерді жою);
• Ультрадыбыстық тазалау (ультрадыбыстық толқындарды электродтарды дірілдеу және тазалау мақсаттарына жету үшін жергілікті кавитацияны тудыру үшін пайдалану);
• Жылжымалы электродтар;
• Оқ тәрізді электродтар.

Таза электродтарды таңдау әдісі тұнбаның сипаттамаларына байланысты анықталуы керек. Көптеген жағдайларда электродтар өзін-өзі тазалауға бейім: сұйықтық электрод арқылы өткенде, шөгінділер шектеледі және аспаптың ішкі бетіндегі жабынның өткізгіштігі көптеген сұйықтықтарға қарағанда төмен болуы мүмкін. Қазіргі заманғы тұрақты ток жүйелерінде кіріс кедергісі шөгінділердің әсерін елемеуге жеткілікті үлкен болуы мүмкін. Дегенмен, жоғары кедергі электрод сигналында термиялық шуды тудыруы мүмкін. Сонымен, жоғары кедергі жүйелі қатенің болмауын білдірсе де, құралдың қайталану мүмкіндігі төмендейді.

Магниттік өріс әдетте катушкалар мен жинақталған магниттік қамыттармен жасалады. Бұл әдеттегі қуат тұтынуы бұрын 10~100 Вт болатын, бірақ қазір ол 0,5 Вт-қа дейін жетуі мүмкін. Ұзақ қызмет ететін батареяларды пайдаланатындықтан, ең аз қуат тұтынуы 0,5 Вт-тан әлдеқайда төмен болуы мүмкін.

Айнымалы токтың қозуын қолдану нәтижесінде электрод өткізгіші мен сұйықтықтың қосындысынан пайда болған контурдағы өзгермелі магнит өрісі есебінен өзара индуктивтілік сигналы пайда болады. 7-суретте нашар конфигурацияланған қорғасын және өзгермелі магнит ағынына қатысты алынған аймақ көрсетілген. Бұл аймақтың бағдаршаммен салыстырылатын сигналды жасау үшін өте үлкен болуы қажет емес. Оның сигналы ортогональды (ағындық сигналдан 90° фазалық айырмашылықпен), шамамен ортогональды кернеу~2πfBA

Олардың ішінде f – жиілік, В – магнит индукциясының қарқындылығы, ал А – магнит өрісінің бағытына проекцияланған әсер ету контурының ауданы. Мысалы, f 50 Гц, В 0,02 Т, А 1см2 болса, ортогональды кернеу шамамен 0,6 мВ болады. Бірақ диаметрі 0,1 м құбыр өткізгіште 5 м/с жылдамдықпен қозғалғанда пайда болатын сигнал 10 мВ болады. Ортогональды кернеудің фазалық бұрышы 90 ° ауытқиды және магниттік тізбекте темір жоғалту ретінде тұтынылады, оны механикалық дизайн немесе электронды схемалар арқылы азайту мүмкін емес. Тұрақты токтың қозуын қолдану бұл мәселені магнит өрісі белгілі бір уақыт аралығында тұрақты болған кезде ағындық сигналды тікелей өлшеу арқылы шеше алады. Дегенмен, катушка индуктивтілігін жылдам жеңу және магнит өрісін орнату, содан кейін ағынды өлшеу үшін тұрақтылықты сақтау үшін үлкен кернеуді қажет ететін басқа да мәселелер бар.

Құрамдас бөлікті орнату құбырдың қысымнан асып кетуіне әкелмеуі керек және құбырдың сұйықтықпен толтырылуын қамтамасыз ету керек. Әдетте, өлшеу құбырының бөлігін орнату кезінде құбырдың жоғарғы бөлігінде көпіршіктер пайда болған кезде электродтың қысқа тұйықталуын болдырмау үшін электродты қосу көлденең жазықтықта болуы керек.

Өлшеу түтіктерінің көпшілігі магнит өрістерінің өтуіне мүмкіндік беретін баспайтын болаттан жасалған. Датчик шыдай алатын максималды қысым 1000 бар.

Дизайн сонымен қатар қатал және қауіпті ортада пайдалану нұсқаларын қамтуы керек.

Magnetic field coil and yoke

6-сурет: Магнит өрісінің орамы және қамыт

Relationship between magnetic field and signal leads
7-сурет: Магнит өрісі мен сигнал өткізгіштері арасындағы байланыс

Мангетик шығын өлшегішінің таратқыштары (екінші компонент)

Transmitters of electromagnetic flow meters
Электромагниттік шығын өлшегіштердің таратқыштары

Қазіргі уақытта электромагниттік ағын таратқыштардың көптеген түрлері цифрлық шығын өлшегіш ретінде қажетті функцияларға қол жеткізе алады. Пайдаланылатын байланыстың ең ұзаққа созылатын түрі 50 Гц немесе 60 Гц. Себебі негізгі қуат көзі 50 Гц немесе 60 Гц және бұл жиілікте магнит өрісі мен ағындық сигналдар да күшті болады. Бірақ кейбір кең таралған жаңа конструкциялар әртүрлі режимдері бар төмен жиілікті шаршы толқындарды пайдаланады, бұл ағын сигналы жиналғанға дейін ортогональды сигналдың әлсіреуін тудырады. Мұнда айтылған шаршы толқынды қоздыру түрі (тұрақты токтың қозуы) өндірушіге байланысты әртүрлі атауларға ие болуы мүмкін (Brobeil et al., 1993). «Тұрақты ток түрі» терминін сақтықпен пайдалану керек, өйткені ертедегі құралдар тұрақты ток түрін пайдаланды, бірақ сәтсіз болды. Тұрақты ток конструкциясында магнит өрісінің күші салыстырмалы түрде аз, бірақ балшықтағы электронды шу мен электромеханикалық әсерлер айнымалы ток конструкциясындағыдай. Сондықтан, соңғы жобаланған тұрақты ток аспабында бұл мәселені шешу үшін арнайы жоғары қуатты қуат модулі болады.

Bonfig және т.б. (1975) негізгі тұрақты ток өрісі деп аталатын алғашқы сәтті тұрақты ток конструкцияларының бірін сипаттады. Хафнер (1985) шуды азайту (белсенді және пассивті экрандау), электрохимиялық белсенділік, күшейткішті мерзімді нөлдеу, бірнеше сигналды іріктеу, жоғарырақ алу жиілігі (123 Гц-ке дейін), цифрлық сүзгілеу және ағындық шуды талдау схемаларын пайдалану сияқты функциялары бар коммутациялық тұрақты ток деп аталатын басқа жүйені сипаттады. Конструкцияда энергияны аз тұтынуды пайдалану (1,5 Вт-қа дейін төмендетілген, көлемі мен салмағы азайған) тән қауіпсіздік пен батарея жетегі талаптарына сәйкес келеді. Микропроцессорлық басқару сонымен қатар өзін-өзі анықтауды, температураны өтеуді, ауыстырылатын негізгі және қосымша құралдарды және интерактивті функцияларды қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, электрод жерге қосу және ауа түтігін тексеру функцияларын да қамтамасыз етеді. Герцог және т.б. (1993) бір циклде электронды анықтамалық нүктесі бар коммутациялық тұрақты ток конструкцияларын зерттеді және ішінара толық құбыр желілерінде үшінші электродты қолдануды талқылады.

AC SystemConversion Circuit Diagram
8-сурет: Айнымалы ток жүйесін түрлендіру схемасы

Шығыс сигналы әдетте 0~10мА немесе 4~20мА болады. Ол 1~10 м/с ағын жылдамдығында сұйықтықтардың толық диапазонын оқуды қанағаттандыру үшін екі-үш диапазонды реттеу тұтқасын қамтамасыз ете алады. Бірақ қазір оларды микропроцессорлық технология алмастырды. Шығу сигналының ауқымын автоматты түрде реттеу үшін смарт/зияткерлік құралдарды пайдалану арқылы оның сандық беру функциясы және үлкенірек ауқымы бар.


8-суретте айнымалы ток тізбегінің типтік құрылымдық схемасы көрсетілген. Демодулятор эталондық сигнал арқылы ортогональды кернеуді жояды, ал айнымалы ток тізбегі ағындық сигналдың эталондық сигналға қатынасын алады.

9 (а) суреттегі құрылымдық схема тұрақты ток жүйелерінде қабылданған типтік әдіс болып табылады. 9 (b) суретте көрсетілгендей, τn, τn+1 және τn+2 уақытында іріктеу электрохимиялық және басқа әсерлерден туындаған шаршы толқын сигналының базалық дрейфін күшейтеді, сондықтан таңдаудың үш нүктесін пайдалану анық орынды.

Кейбір аспаптарда нөлдік дрейф пайда болуы мүмкін, бірақ ол әдетте әлсіз. Бұл күтпеген кернеулерді, әсіресе ортогональды кернеулерді толығымен басу мүмкін еместігінен туындауы мүмкін. Шектеу әдісі ағынның төмен жылдамдықтарында қабылданғанымен, тұрақты ток жүйесі осы уақытта нөлдік дрейф мәселесін шешуді талап етеді, бірақ оны растау қиын. Төмен трафикті тоқтату әдетте жоғарғы шекті диапазонның 1%-ымен шектеледі (Ginesi және Annarummo, 1994) немесе одан да төмен болуы мүмкін.

Түрлендіргіштің жалпы белгісіздігі негізгі кернеулердің кең ауқымы, ортогональды сигналдар, температура ауытқулары және т.б. үшін 0,2% құрайды. Ол сондай-ақ төмен дәлдікпен микро ағын сигналдарын өлшей алады.

Schematic diagram of transmitter circuit for DC system
9-сурет: Тұрақты ток жүйесіне арналған таратқыш сұлбасының схемасы
(а) маршрут; (b) Өлшеу сигналы

Коммерциялық магниттік шығын өлшегіш түрлендіргіштер мыналарды қамтамасыз етеді:
- Нұсқаудың жауап беру уақыты 0,1 с;
- Ауқым арақатынасы: максимум 1000:1;
- Ағын диапазоны: 0,005~113000 м³/сағ интервал;
- Бірлік импульсінің шамадан тыс ток көлемі: 0,01~10л/импульс.

Өндіруші ұсынған сипаттамаларға мыналар жатады:
- Датчиктерді қоректендіру және сигнал беру үшін өзіндік қауіпсіздігі бар екі фазалы кабельдер қолданылады;
- байланыс арқылы аналогтық сигналдарды модуляциялау арқылы цифрлық сигнал беруді жүзеге асыру;
- компоненттер арасындағы қорғаныс, түрлендіргіштер үшін IP65 қорғау;
- Қос жиілік (10-суретті қараңыз) жоғары және төмен жиіліктер үшін де тиімді: жиілікті біріктіру алдында сигналдарды бөлек өңдеу ағынның төмен тұрақтылығына және төмен шуылға әкеледі;

Schematic diagram of dual frequency working circuit
10-сурет: Қос жиілікті жұмыс тізбегінің принциптік сұлбасы
(Yokogawa Europe BV рұқсат берген анықтама)

- кедергісіз жіберу;
- өзін-өзі тексеру немесе анықтау деректерін арттыру;
- әуе қозғалысының күйін сезіну және дабыл беру үшін электродтарды пайдаланатын әуе қозғалысын детектор (Джинеси және Аннаруммо, 1994);
- жерге қосу электроды;
- негізгі электродтың ластануын анықтау;
- Тиісті тізбектерді пайдалана отырып, екі жақты сұйықтықты өлшеу;
- Автоматты диапазонды реттеу.

Қолданбаға арналған арнайы интегралды схемалар (ASIC) сұйықтықтың кері ағынын және басқа ақауларды, дабылдарды, қос диапазонды және кейбір интерфейстік байланыстарды анықтау үшін автоматты тексеру жүйелері сияқты функцияларды қамтамасыз ете алады (Vass, 1996).

Магниттік шығын өлшегіш Калибрлеу және пайдалану

SHD series Electromagnetic flow meter calibration workshop
SHD сериялы электромагниттік шығын өлшегіштерді калибрлеу шеберханасы

Шығын өлшегішті өндіру процесінде аспаптар арасындағы айырмашылықтарға байланысты электромагниттік шығын өлшегіштерді калибрлеу қажет, әдетте оны шығын өлшегіш өндірушісі жасайды. Мысалы, магниттік шығын өлшегіш өндірушісі әдетте ылғалды калибрлеу деп аталатын 13 калибрлеу нүктесі бар стандартты құралды ұсынады. Құрғақ калибрлеу сұйықтық сигналдарын алу үшін магнит өрістерін өлшеу арқылы электромагниттік шығын өлшегіштерді калибрлеуді білдіреді. Белгілі бір нүктедегі магнит өрісі мен құралдың барлық диапазондары арасындағы байланыс (12.2) теңдеудегідей қарапайым емес, бұл кез келген токтың құрғақ калибрлеуіне сақтықпен қарау керек дегенді білдіреді.

Электромагниттік шығын өлшегіштің жұмысына сұйықтықтың өткізгіштігі әсер етпеуі керек, сондықтан сұйықтықтың өткізгіштігі шығын өлшегіштің барлық аймағында бірдей болуы керек. Өткізгіштік негізгі құрамдастың шығыс кедергісін екінші компоненттің кіріс кедергісінен кем дегенде екі рет кіші ету үшін жеткілікті үлкен деп есептей отырып. Сонымен қатар, өткізгіштіктің елеулі өзгерістері айнымалы токтың электромагниттік шығын өлшегіштерінде нөлдік нүктелік қателерді тудыруы мүмкін. Кейбір адамдар тұрақты ток импульсінің түріне белгілі бір шекті мәннен жоғары өткізгіштіктің өзгеруі әсер етпейді деп есептесе де (Ginesi және Annarummo, 1994), бір өндіруші әлі де қарама-қарсы көзқарасты ұстанады, айнымалы ток түрін екі бағытты ағынды, балшықты, төмен өткізгіштік сұйықтықтарды және біркелкі емес ағындарды жылдам өзгеретін ағындарды өлшеу үшін пайдалану керек деп есептейді. Қалай болғанда да, тұрақты ток түрінің үздіксіз дамуы оның жоғарыда аталған жағдайларға бірдей қолайлы болуын қамтамасыз етеді.

Компоненттің шығыс кедергісін шамамен мына түрде көрсетуге болады

R≈1/dσ(Ω)

Мұндағы d – электродтың диаметрі, ал σ – өткізгіштік.
Электродтың диаметрі 0,01м аспаптың типтік кедергісін 2-кестеде көрсетілгендей (3) теңдеуден алуға болады.

Table2 Output resistance of instrument measuring tube with electrode diameter of 0.01m

Liquid conductivity Resistance
S/m μS/ cm Ω
The best electrolyte About 10² About 10⁶ 1
Seawater About 4 About 4×10⁴ 25
Tap-water About 10⁻² About 10² 10000
Pure water 4×10⁻⁶ 4×10⁻² 25 000 000

Кіріс кедергісі 20 × 10⁶/Ω болатын әдеттегі қосалқы компонент 2-кестедегі алғашқы үш сұйықтықтың өткізгіштігіне сәйкес келеді, бірақ соңғысына сәйкес келмейді. Өндірушілер белгілі бір өлшемді аспаптар үшін өткізгіштіктің ең төменгі мәнін шектейді. Мысалы, диаметрі 25~100мм электродтар үшін өткізгіштіктің 20 мкС/см-ге дейін төмен болуы қолайлы, бірақ кем дегенде бір өндіруші өткізгіштіктің 0,05 мкС/см төмендеуін қамтамасыз ете алады.

Электрлік үздіксіздік пен өткізгіштік біркелкілігінің бұзылуына, сондай-ақ өлшенетін объектінің белгісіздігіне байланысты сұйықтықта газдың болуы қателіктер тудырады. Ағын өлшегіштер осы факторларды елемеуге болатын жағдайларда жұмыс істеуі керек.

seawater flow rate by magnetic meter
Магниттік шығын өлшегіш теңіз суының шығынын өлшейді

Электромагниттік шығын өлшегіш қайда қолданылады?

Сұйықтық шығынын өлшеуде электромагниттік шығын өлшегіштер кеңінен қолданылады. Ол кез келген өткізгіш сұйықтық үшін өте қолайлы және оны қолдануда әрдайым дерлік сәтті. Бірде өнеркәсіптік сарапшы ол кездескен жалғыз мәселе кристалданған ұнтақ қантты өлшеу екенін және сәтсіздіктің себебі сұйықтық мәселелері немесе үйлесімсіздік болуы мүмкін екенін айтты. Егер ол екі фазалы немесе көпфазалы ағынды өлшеу үшін қолданылса, онда үздіксіз құрамдас бөліктер өткізгіш болуы керек, сигнал осы құрамдастың жылдамдығымен жасалады. Егер оны сұйық металдарға қолданса, оның физикалық принциптері күрделене түседі.

conductive liquid flow meters
Магметр кез келген өткізгіш сұйықтық үшін өте қолайлы

Электромагниттік шығын өлшегіштердің қолданылуы тұтқыр сұйықтықтарды, коррозиялық химиялық заттарды, абразивті суспензияларды және іске қосу және өшіру мүмкіндіктері бар жұмыс сұйықтықтарын қамтиды, бірақ ағын түтігі толық болуы керек (кейбір өндірушілер түтіктің толық емес ағынын өлшейтін үлгілерді қамтамасыз етеді) және электродтар көпіршіктермен қысқа тұйықталмауы керек (Гинеси және Аннаруммо, 1994). Мүмкін болса, өлшеу құбыры осы уақытта жоғары қарай ағуы керек. Егер бұл көлденең құбыр болса, электрод диаметрі көлденең бағытта болуы керек. Құрал құбырдағы төменгі позицияға орнатылса, электродтарға балшық немесе басқа сұйықтықтардың жабысу мүмкіндігін бақылау керек. Қондырмалардың өткізгіштігі сұйықтық қасиеттерінен ерекшеленеді және аспаптың ішкі диаметрі мен ұзындығын өзгерту үшін жартылай өткізгіш қабат құра алады. Егер аспаптың жылдамдығы 2~3м/с жоғары болса, шөгу ықтималдығы төмендейді. Конус тәрізді электродтар шөгуді азайтады және электродтарды тазалау жүйелерін қолдануға болады. Ньютондық емес сұйықтықтар жауапты өзгертуі мүмкін. Тозуға төзімді балшық құбырлардағы иілулерге жақын жерде төсемнің тозуына себеп болуы мүмкін және құбырды қорғау тозуды азайтады. Тазалау үшін қолданылатын сұйықтық жұмыс сұйықтығымен үйлесімді болуы керек. Сондай-ақ қоспалар біркелкі емес өткізгіштікке әкелуі мүмкін.

corrosive liquid measurement by Magnetic flow meter
Магниттік шығын өлшегіш коррозиялық сұйықтықты өлшейді

Коммуникациялық ынталандыру технологиясы газдың үлкен көлемін тасымалдайтын лайдың қолданылуын өлшеу үшін тағы да қолайлы болды. Бұл суспензия біркелкі емес, қатты бөлшектердің көп мөлшерімен немесе пульсирленген ағынмен жүретін балшық кесектерін қалыптастыруға бейім. Өнеркәсіптік ағындардың шамамен 15% -ы целлюлоза мен ерітіндіні қоса алғанда, осындай жағдайға ие. Бұл қолданбаларда тұрақты ток импульстік технологиясы біртіндеп айнымалы ток технологиясын алмастыратын маңызды таңдау болды.

Жаңа шығын өлшегіште радиожиілік кедергі (RFI) әсерлері жойылады. Өндірушінің нұсқауларына сәйкес сигналдық кабельдер экрандалған және жерге тұйықталған болуы керек. Роуз және Васс (1995) күрделі өндірістік процестерде электромагниттік шығын өлшеуіш технологиясын қолдануды талқылады:
Химиялық:
· қышқыл, сілті , полимер , лосьон және резеңке ерітіндісі
Фармацевтикалық:
· бүріккіш жабын, дәмдеуіштер, медициналық және денсаулыққа арналған өнімдер
Тау-кен және пайдалы қазбалар:
· темір рудасының шламы, пирит, магнетит, пирит, мыс, алюминий тотығы
Азық-түлік және сусындар:
· сыра, сода, тіс пастасы, сүт, балмұздақ, қант, шырын
Су және қалдықтар:
· су, ағынды сулар , ағынды сулар, тұнбалар, ас қорыту сұйықтықтары

Wastewater flow measured by magmeter
Ағынды судың шығыны магметрмен өлшенеді

Целлюлоза және қағаз:
· ақ және қара сұйықтықтар, қоңыр шикізат, ағартқыш химиялық заттар, қоспалар

Ядролық отынды өңдеу зауыты:
·радиоактивті және радиоактивті емес сұйықтықтар (Финлайсон, 1992)

Қолданбалар бойынша соңғы әдебиет есептері мыналарды қамтиды:
· Сұйық қорғасын висмут ағынындағы проблемаларды шешу үшін қолдануға болады (Кондо және Такахаши, 2005);
·сорғының өнімділігін бақылау (Анон, 2002);
·Сыйымдылық электродтары арқылы суспензия шығынын өлшеу (Okada et al., 2003);
·Ағынды сулардың мониторингі (Kwietniewski and Mizstka Kruk, 2005);
·Үздіксіз қоқыс шығару: құбырларды тазарту, үрлеу құбырлары және қайта өңдеу құбырлары (Окада және Нишимура, 2000);
·Бұрғылау ағыны (Арнольд және Мольц, 2000);
·Алкилатты және күкірт қышқылын өндіруді дәл өлшеу (Дунн және т.б., 2003).

Бұл тізімге қож, цемент, суспензия (абразивті), пеш шихтасы реагенттері және ультра төмен жылдамдық, транзакциялық тасымалдау, бу ізі бар сұйықтықтар, домна пешінің сұйықтықтары, қоспалар және коррозиялық сұйықтықтар сияқты арнайы қолданбаларды қосу қажет болуы мүмкін.

Жоғары жиілікті өлшеу жағдайында (секундына 120 өлшем) айнымалы ток шығын өлшегіштері сорғылардың импульстік ағынының жылдамдығын өлшей алады.

Кейбір өндірушілер сүтті өлшеуге арналған өлшемдері 2~25мм болатын электромагниттік шығын өлшегіштерін ұсынады. Өндірушілер сонымен қатар гигиеналық және күнделікті химиялық өнімдерде пайдалану үшін 0,2% қайталану жылдамдығымен жоғары жылдамдықтағы жаппай өндіріс процестерінде қолдануға болатын өздерінің нақты өлшемді құралдарын ұсынады.

Электромагниттік шығын өлшегіштерді қолданудың артықшылықтары қандай?

1. Теория электромагниттік шығын өлшегіштердің реакциясы сызықты (ағын жылдамдығының әртүрлі үлестірімінің әсерін қоспағанда) және аспаптың нөлдік ағынды көрсете алмауының бірден-бір себебі - нөлдік дрейф деп болжайды. Бұл осындай функцияға қол жеткізе алатын бірнеше құралдардың бірі, бірақ ол да әділетсіз бағаланды, өйткені нөлдік дрейф әлі де байқалуы мүмкін. Қазіргі заманғы конструкциялар бұл мәселені болдырмау үшін жиі төмен ағын диапазонын кесуді пайдаланады.

2. Тоқталмайтын ағын ең құнды болып табылады, әсіресе сұйықтықтың құрамында қатты заттар болған кезде немесе кедергілерден өткенде ағын арнасын зақымдауы мүмкін.

Full bore design Magnetic flow meter
Магниттік шығын өлшегіш Толық тесікті дизайн тоқтаусыз ағынды қамтамасыз етеді

3. Жылжымалы бөлшектер жоқ.

4. Жоғары ағынды құбыр құрамдастарының сезімталдығы басқа шығын өлшегіштерімен салыстырылады, тек көлемдік шығын өлшегіштерінен, Coriolis шығын өлшегіштерінен немесе екі немесе одан да көп дыбыс сәулелері бар ультрадыбыстық шығын өлшегіштерінен әлсіз.

Электромагниттік шығын өлшегіштерді пайдаланудың қандай кемшіліктері бар.

Оның негізгі кемшілігі – өткізгіш сұйықтықтарды өлшеумен шектеледі. Зертханада ток өткізбейтін сұйықтықтарға (трансформатор майы немесе дизель) арналған конструкциялар болғанымен, осыған байланысты тек бір немесе екі коммерциялық дизайн әрекеттенді.

Біраз уақыт бойы кейбір адамдар жоғары ағынның бұзылуына сезімталдық әлсіздік деп есептеді, бірақ бұл оның күшті жақтарының бірі болуы мүмкін. Электромагниттік шығын өлшегіштермен салыстырғанда тек бірнеше шығын өлшегіштер жұмыс кезінде жоғары ағынның жылдамдығының таралуына аз әсер етеді. Жиі айтылған тағы бір кемшілік - бұл нөлдік дрейф, өйткені ерте конструкциялар өте төмен ағын жылдамдығында елеулі қателіктер жіберетіні анықталды. Тағы бір рет айта кететін жайт, ешбір шығын өлшегішті диапазоннан тыс немесе мүмкін болғаннан төмен ағын жылдамдығында пайдалануға болмайды. Шын мәнінде, кем дегенде бір коммерциялық электромагниттік шығын өлшегіш 1000:1 диапазон арақатынасын талап етеді.
  • Электромагниттік өлшеуішЭлектромагниттік өлшеуіш2017/04/12Қытайдан өндірілетін сапалы электромагниттік шығын өлшегішті арзан бағамен және тез жеткізу уақытында сатып алыңыз. Mag өлшегіштің бағасын қазір КҮМІС АВТОМАТТАУ ҚҰРАЛДАРЫНАН алыңыз.view
  • Электромагниттік шығын өлшегішті енгізу түріЭлектромагниттік шығын өлшегішті енгізу түрі2019/06/27Электромагниттік шығын өлшегішті енгізу дюймі 8 дюймнан асатын болса; бұл ағынды сулар, портативті су сияқты үлкен көлемдегі өткізгіш сұйықтық ағындарын өлшеу үшін тамаша шешім.view
  • SHD сериялы батареямен жұмыс жасайтын электромагниттік ағын өлшегішSHD сериялы батареямен жұмыс жасайтын электромагниттік ағын өлшегіш2018/07/05Сұрақ 1 Батареямен жұмыс істейтін SHD сериялы магниттік шығын өлшегіші сыртқы 12В немесе 24В тұрақты ток көзіне ие бола алады ма?view
  • Санитарлық магниттік шығын өлшегішСанитарлық магниттік шығын өлшегіш2018/11/21SHD-SE13 магметр сенсоры ағынды санитарлық типті өлшеу құралы болып табылады, ол ағын су, томат пастасы, сұйық жұмыртқа, патока, шырын, сірке суы және басқаларын өлшей алады, олар тамақ өңдеу, сыра және фармацевтика саласында кеңінен қолданылады.view
  • Төмен ағынды магниттік шығын өлшегішТөмен ағынды магниттік шығын өлшегіш2019/07/11Төмен ағынды магометрлер сұйықтық ағындарын 0,33 LPM (0,09GPM) дейін басқара алады, мини магниттік ағын датчигінің мөлшері біз 1/8 ”, 1/4”, 3/8 ”, 1/2”, 3/4 ». Магниттік ағынның микро ағындары кең қолданылады ...view
  • Суспензияның магниттік ағыныСуспензияның магниттік ағыны2018/11/21SHD-SE16 сериялы суспензиялық магниттік ағын өлшегіш шуы жоғары ерітінділерде ағынды өлшеуге арналған; шлам, шламдар мен қатты заттарға арналған ағын сенсорлары.view
Email
WhatsApp
Inquiry